BUKU PAKET KIMIA KELAS X

Kegiatan Inkuiri Apakah perbedaan antara teori, hipotesis, dan hukum? Diskusikan dengan teman Anda. Contoh 5.8 Penerapan Hipotesis Avogadro Pada suhu dan tekanan tertentu, gas ×N21d0i2r3emakosliekkaunl,dbeenrgaapnakgaahs Hju2mmlaehnmjadoilegkauslNNHH33. JyiaknaggtaesrHbe2nytaunkg? bereaksi sebanyak 7,5 Jawab Pada suhu dan tekanan sama, gas-gas yang volumenya sama mengandung jumlah molekul yang sama (Avogadro). Koefisien reaksi menyatakan perbandingan volume gas-gas yang bereaksi (Gay-Lussac). H32(vg) + N12v(g) ⎯⎯→ N2 Hv 3(g) (belum setara) : : 7,5 ×1023 ? Dalam 3 volume H2 terkandung 7,5 × 1023 molekul maka dalam 2 volume NH3 terkandung: 2 volume NH3 3 volume H2 × 7,5×1023 molekul H2 Jumlah molekul NH3 = 5,0 × 1023 molekul Tes Kompetensi Subbab A Kerjakanlah di dalam buku latihan. 1. Stuenbgaknuya, kte1r0b0engtbuaktu5k6apgukra(CpuarCtOoh3)odrip(aCnagOga)ndgadnalgaams 5. Sebanyak 12 g karbon dibakar dengan oksigen dari udara sehingga terbentuk 28 g gas CO. Berapa karbon dioskida. Tuliskan persamaan reaksinya dan perbandingan massa unsur C dan O dalam gas CO? LteongtaumkabnebsiedrairpeaakgrsaikmanCdOe2nygaanngbkeelleuraarndgaprai dtuan6g5k0u°.C. 6. Tunjukkan bahwa data berikut sesuai Hukum Perbandingan Berganda dari Dalton. Tentukan rumus 2. Jika 56 g besi tepat bereaksi dengan 32 g belerang. Berapa kedua senyawa berikut. persen massa setiap unsur dalam senyawa FeS? a. Senyawa A: 63,6% N dan 36,4% O; senyawa B: 3. Logam tembaga bereaksi dengan gas oksigen 46,7% N dan 53,3% O. DmO16aedgmlaagmlbaaesmnsOutsua2e,ktntueCynrauewt2uaOakktCa.onJuirk,p2Oa2er46.b4gangkdCairnubgtoaennpadutinbbsaeukrreaCarkussetimedrehpnuadgrnaanpa b. Senyawa I: 42,86% C dan 57,14% O; senyawa II: dOgmriheadnamagslihalOkamas2inlCkd?aOinp2egaraldsuaCklaaOhn2.2dJ7iak,3na%pbeCerbraadnpadanin7gg2raa,7nm%mCaOsOs,ab2Ceyradanapnag 27,3% C dan 72,7% O. 7. Berapa jumlah molekul HCl yang terbentuk dari reaksi 4. s7a,5m×a?1B0e2r3ampaoljeukmullaHh 2mdoalnekCull2 diukur pada kondisi yang Cl2 yang diperlukan? B. Konsep Mol dan Tetapan Avogadro Munculnya Hukum Avogadro berpengaruh sangat signifikan terhadap perkembangan ilmu Kimia, khususnya dalam pengukuran zat-zat di laboratorium. Pengukuran berat suatu zat pada umumnya menggunakan satuan gram, sedangkan massa atom dan molekul dinyatakan dalam satuan Asartudaann Mgrar.mB?agaimana hubungan Ar atau Mr dengan berat suatu zat dalam 92 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

1. Tetapan Avogadro (L) Sumbangan Avogadro tidak berhenti sampai hubungan jumlah partikel (molekul, atom, ion) dan volume gas, tetapi merambah lebih jauh kepada hubungan jumlah partikel dan massa zat. Sebagai gambaran hubungan jumlah partikel dan massa suatu zat, mari kita tinjau partikel yang diemisikan oleh unsur radioaktif berikut ini. Berdasarkan hasil pengukuran, diketahui bahwa satu gram radium dapat mengemisikan partikel alfa sebanyak 11,6×1017 partikel. Partikel alfa sebanyak 11,6 × 1017 setara dengan helium sebanyak 7,7×10–6 g. Radium → Partikel alfa ( α ) ≈ Atom helium (1 g) (11,6 × 1017 partikel) (7,7 × 10-6 g) Oleh karena partikel alfa adalah inti atom helium maka jumlah atom helium dalam satu gram adalah 1g He × 11,6 ×1017atom He = 1,507×1023 atom 7,7×10-6g He Jadi, dalam 1g helium terkandung 1,507×1023 atom helium. Mahir Menjawab Ini menyatakan hubungan massa (g) dan jumlah partikel (atom). Sejumlah x molekul gas propana Berdasarkan hasil perhitungan, selalu muncul bilangan sebesar 6,02 × 1023 dibakar habis dengan O2 menurut untuk jumlah molekul yang massanya sebesar nilai massa atom relatif persamaan: untuk unsur atau sebesar massa molekul relatif unsur senyawa. C3H8 (g) + 5O2 (g) ⎯⎯→ 3CO2 (g) + 4H O (g) Contoh 5.9 2 Hubungan Jumlah Partikel dan Massa Zat Pada P dan T yang sama, jumlah Pada P dan T tertentu, 1 g metana mengandung 3,75 × 1022 molekul CH4. Berapa molekul gas CO2 yang dihasilkan .... jumlah molekul gas CH4 dalam 16 g? A. x molekul B. 3x molekul Jawab C. 4x molekul D. 5x molekul Dalam 1g gCCHH4 t4etrekraknadnudnugng3:,75 × 1022 molekul CH4. E. 6x molekul Dalam 16 Pembahasan 16 g CH4 × 3,75×1022 molekul = 6,0 × 1023 molekul Pada P dan T yang sama, persamaan 1 g CH4 reaksi menyatakan jumlah atom atau molekul yang terlibat dalam Jadi, dalam 16 g metana terkandung 6,0 × 1023 molekul CH4. reaksi. Jadi persamaan reaksinya yaitu: Contoh: 1 molekul C3H8 (g) + 5 molekul O2 Dalam 521ru838,m5ggugnasinarNtar(taiMruCiumrlm.H(Ak2Olor rN=idaa1=(8M)2tr3eN)rkataCenrlkd=aunn5dg8u,6n5,g)02t6e,×r0k2a1n×0d2u31n0mg23o6la,e0tko2um×l HN12a0O.23. (g) → 3 molekul CO2 (g) + Dalam Dalam 4 molekul H O (g) satuan 2 1 molekul C H (g) = x molekul 38 berarti, CO2 = 3x molekul. (B) Ebtanas 1998 Oleh karena itu, bilangan sebesar 6,02 × 1023 dinyatakan sebagai tetapan Avogaro yang disingkat L. L = 6,02 × 1023 partikel 2. Pengertian Mol Berdasarkan perhitungan, dalam 56 g besi terkandung 6,02 × 1023 atom besi, dalam satu mililiter air terkandung 3,345 × 1022 molekul air. Angka-angka sebesar ini tidak efisien jika dipakai untuk perhitungan zat-zat di laboratorium. Hukum Dasar dan Perhitungan Kimia 93

Agar lebih sederhana, para ilmuwan menetapkan suatu satuan jumlah zat yang menyatakan banyaknya partikel zat itu. Satuan ini dinamakan mol. Berdasarkan kesepakatan, untuk partikel yang jumlahnya sebesar tetapan Avogadro atau 6,02 × 1023 dinyatakan sebesar satu mol. Dengan kata lain, satu mol setiap zat mengandung 6,02 × 1023 partikel zat, baik atom, molekul, maupun ion. Contoh: Dalam satu mol besi terkandung 6,02 × 1023 atom Fe. Dalam satu mol air terkandung 6,02 × 1023 molekul 1H022O3 i.on Na+ dan Dalam satu mol natrium klorida terkandung 6,02 × 6,02 × 1023 ion Cl–. Contoh 5.10 Hubungan Mol dan Jumlah Partikel a. Berapa jumlah atom karbon yang terkandung dalam 0,05 mol karbon? b. Berapa mol gas O2 yang mengandung 1,5 × 1023 molekul O2? Jawab a. Dalam 1 mol karbon terkandung 6,02 × 1023 atom karbon. Dalam 0,05 mol karbon akan mengandung atom karbon sebanyak: 0,05 mol × 6,02×1023C = 3,01 × 1022 atom C. 1,0 mol b. JMumolleakhuml Ool2 sebanyak 6,02 × 1023 adalah 1 mol. untuk 1,5 × 1023 molekul O2 adalah 1,5×1023 molekul O2 = 0, 25 mol = 0,25 mol 6,02×1023molekul O2/mol Tes Kompetensi Subbab B Kerjakanlah di dalam buku latihan. 1. Berapa jumlah molekul metana dalam 25 g jika diukur 4. Tentukan jumlah atom dari zat-zat berikut. pada kondisi yang sama dengan contoh soal di atas? a. 001,,,07555mmmoool Nll HCaaC2SClOO43 b. 2. BTjikeeanrat6puagkbHaen2rOajut mmHe2laOnhgyamannodglumdnagern2i g,z0aan0t-d×zuant1gb06e23r,0mik0ou×lte.1k0u2l3?molekul c. 3. a. 0.7525 × 1023 atom Cu b. 10..58065××1100232m3 ioonleNkual+CO2 c. C. Massa Molar dan Volume Molar Gas Bagaimana hubungan zaant-tzaartayaAnrgabtaeureaMksri dan massa zat agar kita dapat menentukan jumlah dan meramalkan jumlah hasil reaksinya? Untuk dapat menjawab hal tersebut, Anda harus memahami massa molar dan volume molar. 94 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

1. Massa Molar Berdasarkan hasil perhitungan, diketahui bahwa dalam 18 g air terkandung 6,02 × 1023 molekul 5H8,25Og, dalam 23 g natrium terkandung 6,02 × 1023 atom Na, dan dalam natrium klorida terkandung 6,02 × 1023 satuan rumus NaCl. jAaudrmaNnlaPayhaa=dpaha2ubr3bta;iubkdneaslgenab(MnLel)ury.NmaHnanugCybaltu,e=nArag5nta8udn,ra5t.aseuBnrsdeteaarbdrhuaatdsmaadrpaiknasatsynaamtinzaeakfnotaernn(mgtdua),askilaAatnemrrMsaebtrbaeunHutt2,uMOtke=r,rtlaidh1baa8ent;l berikut. Tabel 5.3 Hubungan Massa (Ar/Mr), Jumlah partikel, dan Mol Beberapa Zat Zat Massa (g) Ar/Mr Jumlah Partikel Mol H2O 18 18 6,02 × 1023 molekul H2O 1 Mol Na L Ar/Mr 23 23 6,02 × 1023 atom Na 1 NaCl 58,5 58,5 6,02 × 1023 satuan NaCl 1 Berdasarkan hubungan pada tabel tesebut, diketahui bahwa massa zat yang besarnya sama dengan nilai sAatruamtaoul.Mr mengandung jumlah partikel sebanyak 6,02 × 1023 atau sebesar Dengan demikian, disimpulkan bahwa massa satu mol zat sama dengan ndiisleabi uAt rm(ausnstaumk oaltaorm(M) mat)audeMngra(nunsattuukansegnryaamwap)e.r Massa satu mol zat mol (g mol–1). Partikel Massa Contoh 5.11 Gambar 5.3 Hubungan besaran kimia Penerapan Massa Molar 1. BJuemsilbahermatonlygara2f5itgd. aBlearmapsauamtuolbbaetesirateirasdeabluath?1D,5ikmeotal.hBueirAapraFbee=rat5g6rgafmitol–1. 2. 3. BB=teeer4rrsaae4ppbsaaumtbju?ae.mDralitak1hetamathooumleikAbuerlsCiC?=OD2i1ky2eatngagmhtuoeilrA–d1.ar pFaet=da5l6amsm4ag. CO2? Diketahui Mr CO2 4. Jawab 1. Massa molar besi: Mm Fe = 56 g mol–1 Jumlah mol besi = 56 25 g = 0,446 mol. g mol−1 2. Massa molar C = 12 g mol–1 Massa 1,5 mol C = 1,5 mol x 12 g mol–1 = 18 g. 3. AMraFsesa=1 56 sma, Jadi, massa molar Fe = 56 g mol–1. atom Fe adalah 6,02 1 atom Fe mol−1 × 56 g mol−1 = 9,3 × 1023 g × 1023 atom Jadi, berat 1 atom Fe = 9,3 × 10 23 g. 4. Massa molar CO2 = 44 g mol–1 Jumlah mol CO2 = 44 4g = 0,09 mol g mol−1 Jumlah CO2 = 0,09 mol × 6,02 ×1023 molekul mol–1 = 0,54 × 1023 molekul. Hukum Dasar dan Perhitungan Kimia 95

Sekilas 2. Volume Molar Gas Kimia Menurut Amedeo Avogadro: pada suhu dan tekanan tertentu, setiap Hukum Boyle: Hubungan Tekanan gas yang volumenya sama mengandung jumlah molekul yang sama. Artinya, dan Volume gas apapun selama volumenya sama dan diukur pada P dan T yang sama akan mengandung jumlah molekul yang sama. Jika jumlah molekul gas Robert Boyle (1627–1691) sebanyak tetapan Avogadro (L= 6,02 × 1023 molekul) maka dapat adalah seorang kimiawan Inggris. dikatakan jumlah gas tersebut adalah satu mol. Pada abad ke-17, Boyle mempelajari sifat gas-gas secara sistematis dan Berdasarkan perhitungan yang mengacu pada Hukum Avogadro, kuantitatif. Boyle menyelidiki pada 0°C dan 1 atm (STP, Standard Temperature and Pressure), volume hubungan antara tekanan dan satu mol gas adalah 22,4 liter. Volume satu mol gas ini dikenal dengan volume suatu sampel gas dengan volume molar gas, disingkat Vm. menggunakan peralatan seperti yang ditunjukkan pada gambar. Tabel 5.4 Volume Molar Gas Beberapa Zat pada Keadaan STP Mula-mula dilakukan penekanan Zat Berat (g) Mol Volume (L) Jumlah Molekul pada gas dengan menambahkan merkuri (Hg) pada tabung, yang NO2 46 1 22,4 6,02 × 1023 tekanannya sama dengan tekanan atmosfer. Peningkatan tekanan NH3 17 1 22,4 6,02 × 1023 ditunjukkan oleh merkuri dengan level berbeda pada dua kolom. CO 28 1 22,4 6,02 × 1023 Ketika percobaan, temperatur gas dijaga konstan. CH4 17 1 22,4 6,02 × 1023 Contoh 5.12 Penerapan Volume Molar Gas Gas a. Berapa volume 16 g gas NO22 yang diukur pada keadaan STP? DdiiukkeutarhpuaidMa kr Oea2d=aa3n2. b. Berapa jumlah molekul yang terdapat dalam 5,6 L gas N2 (a) STP? Tekanan gas sama dengan tekanan atmosfer. Jawab a. Massa molar O2 = 32 g mol–1 Jumlah mol O2 = 16 g = 0,5 mol 32 g mol−1 JmPPaaaadddkiaa,avSSvoTToluPPlu,,mvvmeooelluuu0nmm,t5ueekmmm1ooo6lllgaOarrO2ON2=22p==a0d,a52222Sm,,T44oPLLl ×=mmoo21ll21––,11,4,2 h h L mol–1 = 11,2 L h L b. (b) (c) (d) Jumlah mol N2 dalam 5,6 L = 5,6 L = 0,25 mol. 22,4 L mol−1 Ketika merkuri ditambahkan Jumlah mmmooolllee×kkuu6ll,NN0222 dalam satu mol = 6,02 × 1023. secara bertahap, volume gas Jumlah dalam 0,25 mol semakin berkurang sesuai dengan = 0,25 × 1023 molekul/mol perkiraan Hukum Boyle. = 1,505 × 1023 molekul. Dari percobaan Boyle tersebut, diketahui bahwa volume gas (V) Jadi, jumlah N2 dalam 5,6 L = 1,505 × 1023 molekul berbanding terbalik dengan tekanan (P) pada suhu tetap (T konstan). 3. Volume Molar Gas Non-STP V∝ 1 Bagaimana menentukan volume suatu gas pada keadaan tidak standar? Untuk menentukan volume gas pada suhu dan tekanan tertentu P dapat dihitung menggunakan persamaan gas ideal. Sumber: Chemistry, 1994 Persamaan gas ideal adalah suatu persamaan yang diturunkan berdasarkan asumsi para pakar kimia dengan mengacu pada hasil-hasil percobaan seperti Charles, Amonton, Boyle, dan Gay-Lussac. 96 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

Hukum Charles menyatakan bahwa: pada tekanan tetap, volume gas Kata Kunci berbanding lurus dengan suhu mutlaknya. Secara matematis dirumuskan sebagai: • Persamaan gas ideal V≈T • Tekanan tetap Hukum Amonton menyatakan bahwa: pada volume tetap, tekanan gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya. Secara matematis dirumuskan sebagai: P≈T Boyle dan Gay-Lussac menggabungkan ketiga besaran gas (tekanan, suhu, dan volume) menghasilkan persamaan berikut: PV ≈ T Menurut Avogadro, persamaan tersebut dapat ditulis sebagai: PV = RT R adalah tetapan molar gas yang tidak bergantung pada P, T, dan V, tetapi hanya bergantung pada jumlah mol gas. Menurut percobaan, nilai R = 0,082 L atm mol–1 K–1. Berdasarkan uraian tersebut, persamaan gas ideal dapat ditulis sebagai berikut. PV = nRT Keterangan: P = Tekanan (atm) V = Volume (L) T = Suhu mutlak (K) n = Jumlah partikel (mol) R = Tetapan gas (L atm mol–1 K–1) = 0,082 L atm mol–1 K–1 Contoh 5.13 Penerapan Pesamaan Gas Ideal Bdaenrabpearavtonluyam0e,5gags?HD2ikyaentaghtueir:dRap=at0d,0al8a2mLbaatlmonmpoald–1aK2–71°.C jika tekanan H2 2 atm Jawab Untuk menentukan vgoasluHm2emHe2la, lpueirptaemrsaammaeannghunittuunkggjausmidlaehalmPoVln=yan, RkeTm. udian menghitung volume Jumlah mol H2 = 0,5 g = 0,25 mol. 2 g mol−1 VPVolu=mneRHT2 pada 27°C dan 1 atm: V = nRT = 0,25mol 0,082 L atm mol−1K−1300K = 3,075 L P 2 atm Kegiatan Inkuiri Carilah informasi dari media internet dan perpustakaan tentang cara menimbang dan menentukan volume balon gas sebelum dan sesudah diisi dengan gas hidrogen. Hukum Dasar dan Perhitungan Kimia 97

Tes Kompetensi Subbab C Kerjakanlah di dalam buku latihan. 1. Tentukan berat zat-zat berikut jika terkandung dalam 6. Berapa volume gas X yang diukur pada keadaan 0,5 mol: standar jika berat gas tersebut 34 g dan massa molar a. NaCl; bergefha....tnyaNHCH2ONH22S2gO3O;;d34a.;n 17 g mol–1? b. KCl; c. NaOH; 7. Pada suhu dan tekanan sama, berapa volume gas d. HCl; Suatu senyawa bCeOra2tynaynag1d4igu?kur pada keadaan 1 liter gas NO 2. jumlah molnya 0,5 mol. 8. BBkpaeeedarraadappa2aaa5njj°uuCkmmedltlaaaiknhha7mm10oo0lillteemekkrmuugllHadgsagaC?slaOOm222yb,ae5nraLgtgdnaiyusakN1u12rdgpi?audkaur 9. uBnersaupraCMdar sneOny,atuwlaisiktaun? Jika senyawa itu tersusun atas rumus kimianya. 3. Dalam 4 g unsur X terkandung 3,0 × 1023 atom X. 4. SBueraatupaseAnryXaw? a beratnya 12 g dan jumlah molekul- 10. Pada suhu dan tekanan tertentu, 3,6 g gas NO nya 2,08 × 1023 molekul. Berapa Mr dari senyawa dvoiulukmurepnaydaa5,s6uhLu. Bdearnaptaekvaonluamn eya0n,1g8s7a5mmaodlegnagsaSnO2 tersebut? pengukuran gas NO? 5. BteerrkaapnadMunr gza3t,0X1ji×ka1d0a23lammo2le2kgulzaXt?tersebut D. Perhitungan Kimia Setelah Anda mengetahui hubungan antara besaran-besaran kimia seperti massa, mol, jumlah partikel, kdimania.AMr aistaalunyMa,r maka Anda dapat menerapkannya dalam perhitungan berapa volume gas aClOum2 iynaiunmg dihasilkan dari pembakaran 2 liter bensin atau berapa gram yang harus direaksikan dengan HCl agar dihasikan 5 liter gas H2? Semua ini dapat Anda lakukan sekarang. Stoikiometri Reaksi Kata Kunci Kita kembali ke topik persamaan reaksi. Anda sudah mengetahui bahwa persamaan reaksi menyatakan jumlah atom atau molekul yang • Koefisien reaksi terlibat dalam reaksi (Hukum Avogadro). Banyaknya zat yang terlibat • Rasio dalam reaksi kimia ditunjukkan oleh koefisien reaksinya. Contoh: Reaksi antara gas hidrogen dan gas klorin membentuk hidrogen klorida (Gambar 5.4) diungkapkan dalam persamaan reaksi berikut. HPe2r(sga)m+aanClr2e(ga)ksi⎯in⎯→i b2eHrmCal(kgn)a bahwa: 1 molekul H2 + 1 molekul Cl2 ⎯⎯→ 2 molekul HCl atau n molekul H2 + n molekul Cl2 ⎯⎯→ 2n molekul HCl Jika nilai n dari persamaan reaksi tersebut sama dengan 6,02 ×1023 atau sebesar tetapan Avogadro maka n molekul sama dengan satu mol. Dengan demikian, persamaan reaksi tersebut menyatakan perbandingan mol. 2 mol C + 1 mol O2 → 2 mol CO Dapat disimpulkan bahwa koefisien reaksi pada persamaan kimia menunjukkan perbandingan jumlah mol zat-zat yang bereaksi dan zat-zat hasil reaksi. Perbandingan koefisien reaksi ini dinamakan rasio stoikiometri yang disingkat RS. 98 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

Sebagai gambaran aplikasi konsep mol dalam reaksi kimia dapat disimak contoh reaksi berikut: Contoh: Bjmg2HdbBuaeHeeeme2srnrrn2gdallg(Hgeaaapgahbhns)a2naiathrmbusm2ki+enloamkorgmnlalleenHopOlHbpilaime22h22OdrO(Ops?magaa2)dmP.ojyh→auelaOaprmndHanal2gnaelty2HarOhadidhrt2e.iiOyakthaOeJaaakai(nnnkrs2sAetai.gi),uln\"kkOb2daaaei2nmpnritleyeuojadribl,lnkauiHjraghkui\"2amb2rnaemblsrmeaieeuorhaonenkalsgHtstkuiOioss2kyiisOk2eadibbrdoeayeaimntrarnkeegneyaaaatagkrnnkkissdi1i(b2ikRhasammSaehnscowoiHalldlakr2OeamaOnjnu2atg/meOkapanl2aa)t.h RS (H2O/O2) × mol O2= 2 mol H2O × 2 mol O2= 4 mol H2O HCl HCl 1 mol O2 Gambar 5.4 Contoh 5.14 Reaksi antara gas klorin dan gas hidrogen. Terapan Mol dalam Reaksi Pembakaran Sekilas Tentukan berat air yang dihasilkan jika 0,25 mol gas butana dibakar dalam oksigen Kimia berlebih. CO2 dan Efek Rumah Kaca Jawab Dari pembakaran 1,00 g C4H10 menghasilkan 3,03 g CO2. Satu galon Persamaan kimia yang terjadi: (3,78 L) gasolin (C8H18) menghasilkan 8 kg CO2. Pembakaran bahan bakar 2DCal44aHm1100(pge)rs+am1a3aOn22(teg)rse→bu8t,C1O0 22m(go)l +H21O0Hdi22hOas(iglk) an dari 2 mol C4H10 tersebut melepaskan sekitar 20 milyar JautamulaRhSm(Hol2aOir:yCan4Hg d10i)h=asi1lk0a:n2: ton CO ke atmosfer setiap tahunnya. RS × mol butana 2 = ⎛ 10 mol H2O ⎞ × 0,25 mol C 4 H10 = 1,25 mol H2O Meskipun CO2 merupakan ⎜⎝⎜ 2 mol C4H10 ⎠⎟⎟ komponen kecil di atmosfer, CO2 berperanan penting dalam menyerap MBearsastaHm2oOla=r H12,2O5=mo1l8×g mol–1 = 22,5 g radiasi panas, bertindak seolah-olah 18 g mol–1 seperti rumah kaca. Oleh karena itu, kita sering menyebutkan CO2 dan gas Contoh 5.15 penangkap panas lainnya sebagai gas rumah kaca. Panas yang disebabkan Terapan Mol dalam Proses Fotosintesis oleh gas ini dinamakan efek rumah pBreorsaepsafojutomsilnahtemsisodleeknuglaCnOba2nytaunagndeinpeerrglui mkaantauhnatrui?k membentuk 90 g glukosa pada kaca. Jawab Sumber: Chemistry The Central Science, 2000. P(KPgeeelrrudtskauamomas,aaat,ae:tnneCtnrOuetkua2a)kk.nasnijyudamunllguathjeumrmjaoldaleih:kmuloCl gOlu2kmosealaulnutiutketmapeanngeAtavhougiamdrool.CO2 melalui RS J6uCmOla2(hg)m+ol6gHlu2kOo(sAa)y⎯anE⎯nget⎯rgei→rbeCn6tHuk12Oad6a(lsa)h+ 12O2(g) Massa glukosa = 180 90 g −1 =0,5 mol Massa molar glukosa g mol Hukum Dasar dan Perhitungan Kimia 99

Catatan Note Jumlah mol karbon dioksida yang diperlukan: RS x mol glukosa Koefisien reaksi dalam persamaan reaksi menyatakan perbandingan: ⎛ 6 mol CO2 ⎟⎞× 0,5 mol C6 H12O6 = 3 mol CO2 • Jumlah partikel (atom, molekul, = ⎜ mol C6H12O6 ⎠ ⎝ 1 ion). • Jumlah mol. 3JJuamdmio,laClhCOmO2oy2la×enkgu6ld,0Cip2Oe×r2luy1ak0na2gn3 dmaidpoaelleralkhuuk1la8mn,0:o6l–1×=101283,m06ol×ek1u0l.23. Reaction coefficient in reaction Dalam stoikiometri reaksi, apapun jenis informasi yang diketahui dan equation define the sum composition jenis informasi yang ditanyakan dapat diselesaikan dengan menggunakan of particles (atoms, molecules, ions) empat langkah berikut. and mole. 1. Tuliskan persamaan reaksi kimia setara. 2. Ubah besaran yang diketahui ke dalam satuan mol. 3. Gunakan rasio stoikiometri (RS) dari persamaan kimia setara untuk menentukan besaran yang ditanyakan dalam satuan mol. 4. Ubah satuan mol ke dalam besaran yang ditanyakan, misalnya dalam satuan gram atau jumlah partikel. Secara diagram, keempat langkah tersebut dapat dilihat pada gambar berikut, misalnya untuk reaksi: A ⎯⎯→ B Besaran zat A memiliki Mol zat A memiliki Mol zat B memiliki Besaran zat B Garam : Massa molar RS × Massa molar Gram Jumlah partikel : Tetapan Avogadro × Tetapan Avogadro Jumlah partikel Volume : Volume molar × Volume molar Volume Gambar 5.5 Contoh 5.16 Diagram langkah penyelesaian stoikiometri reaksi Penggunaan Rasio Stoikiometri pOakdtaanpeam(Cba8Hka18r)andisbeamkaprudrnalaa2mlimteersoinktmanoba?il.SBemeruapaadviuokluumr peaCdaOS2TyaP.ng dihasilkan Jawab Persamaan reaksi kimia setara: Tahap 1: U2Cb8aHh1s8a(gtu)a+n 2v5oOlu2m(ge)o⎯kt⎯a→na1m6CenOja2(dgi)m+ol1m8Hen2Ogg(ugn) akan volume molar. Tentukan jumlah mol oksigen menggunakan RS (CO2 : C8H18) Tahap 2: Tahap 3: Mol O2 = 16 mol O2 × 0,09 mol C8H18 = 0,72 mol 2 mol C8H18 Tahap 4: UVJ1a6obd,l1aiu,h2mv8moellioOutelmr2O.=e2Ck0Oe,7d22aymlaanomgl satuan volume melalui volume molar. × 22,4 L mol–1= 16,128 L dihasilkan dari pembakaran 2 liter oktana adalah 100 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

Tes Kompetensi Subbab D Kerjakanlah di dalam buku latihan. 1. BBpeeemrraabppaaakbaevrraaontlau5lmukmgeiCnCiauOCmO2y3yapnaagndhgaarSkuTeslPdu?iarerakdsaikrai ntduennggkanu 2AAdalp(us)n+tem6 HbaCgal (taidqa)k⎯b⎯e→re2akAsil.Cl3 (aq) + 3H2 (g) 2. dJiikuak0u,r3p5agdapaSdTuPa, bnelroagpaampeitrusemnemnagshsaasAilkl danala4m15pmadLuHan2 HCl untuk mengisi balon gas yang memiliki volume 2 liter? itu? 3. SN2ug2OaOt5u2t,epbraeudrrauapiaamnvelomolgubamemnetuNdkaOrNi2Oayal2undmgaidnniibOuem2n. tJuidkkaanpdaithdeaamsSiblTkaaPgna? 5. B75atgumanarmmaerrmiteurdmireenagkasnikdaunndgeCngaaCnOH3C96l,%bebrearpaatg. rJaikma 4. gas klor yang terbentuk? direaksikan dengan larutan HCl. Aluminium bereaksi menurut persamaan: Rangkuman 1. Dalam reaksi kimia, massa zat sebelum dan sesudah 6. Mmoalszsaatmdaollaamr (sMatmu)asnugartaumza. tSmateunanunmjuaksskaamnomlaarssaadasalathu reaksi selalu tetap (Hukum Kekekalan Massa) gram per mol. 2. Perbandingan massa unsur-unsur yang membentuk 7. Vgaosl.uPmaedma koelaard(aVanm)smtaennduanrj(u0kokCandavnol1umatems)a,tuvomluomlaer senyawa selalu tetap, tidak bergantung pada cara molar gas adalah 22,4 liter per mol. pembentukan maupun sumber senyawa tersebut (Hukum Perbandingan Tetap). 8. Untuk gas-gas pada keadaan bukan standar, per- hitungan volume molar gas menggunakan persamaan 3. Jika diukur pada suhu dan tekanan sama, volume gas- gas ideal, yaitu PV = nRT. gas yang bereaksi dan volume gas-gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana 9. Koefisien reaksi dalam suatu persamaan reaksi kimia, (Hukum Perbandingan Volume). selain menunjukkan perbandingan volume dan jumlah partikel yang bereaksi juga menyatakan perbandingan 4. Pada suhu dan tekanan tetap, semua gas apapun yang mol zat-zat yang bereaksi. Perbandingan koefisien reaksi volumenya sama akan mengandung jumlah molekul ini dinamakan rasio stoikiometri, disingkat RS. yang sama (Hukum Avogadro). 5. Satu mol setiap zat mengandung 6,022×1023 partikel penyusun zat itu atau sebesar tetapan Avogadro (L) pada atom, molekul, maupun ion. Hukum Dasar dan Perhitungan Kimia 101

Peta Konsep Konsep Kimia memiliki dasar hukum Kekekalan Massa oleh Lavoisier Perbandingan Tetap oleh Proust PerTbeaonrdiinAgvaongVadorloume oleh Gay–Lussac Teori Avogadro oleh Avogadro Konsep Mol Stoikiometri reaksi (SR) n:L n × Mr Ar Jumlah Partikel n Mol Massa n×L n : Mr PV Ar RT n = nRT P V = n × 22,4 Lmol–1 n : 22,4 Lmol–1 Volume gas Volume gas non–STP pada STP Refleksi jumlah partikel serta besaran-besaran kimia lainnya dalam suatu zat. Selain itu, bab ini membantu Anda dalam Bagian manakah dari materi Bab 5 ini yang tidak mengembangkan keterampilan menerapkan prinsip yang Anda kuasai? Jika Anda merasa kesulitan, diskusikan logis dan membuat keputusan dengan membuktikan dengan teman atau guru Anda. hukum-hukum tersebut. Dengan mengetahui hukum dasar dan meng- Tahukah Anda manfaat lainnya dari mempelajari gunakannya dalam perhitungan kimia, persamaan reaksi Hukum Dasar dan Perhitungan Kimia? kimia dapat dipelajari secara lebih efisien dengan menerapkan Hukum–Hukum Dasar Kimia. Anda juga telah memahami konsep mol dan hubungannya dengan 102 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

Evaluasi Kompetensi Bab 5 A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat. 1. Massa zat sebelum dan sesudah reaksi tetap. Pernyataan A. Lavoisier ini dikenal dengan hukum .... B. Proust A. Dalton C. Dalton B. Lavoisier D. Avogadro C. Proust E. Gay–Lussac D. Avogadro E. Priestley 8. Jika x mL gas H2 direaksikan dengan 3x mL gas Cl2 maka gas HCl yang dibentuk sebanyak .... 2. Amonia mengandung 17,7% berat H dan 82,3% berat A. x mL N. Jika 5,3 g gas H2 direaksikan dengan N2 berlebih B. 2x mL selalu menghasilkan 30 g amonia. Data ini sesuai dengan C. 3x mL hukum .... D. 4x mL A. Lavoisier E 3x2 mL B. Proust C. Dalton 9. Pada persamaan reaksi: D. Avogadro C2H4(g) + O2(g) ⎯⎯→ CO2(g) + H2O(g) E. Gay–Lussac Perbandingan volume gas-gas pereaksi dan hasil reaksi pada P dan T sama adalah .... 3. Karbon dioksida mengandung 27,3% berat C dan 72,7% A. 1 : 2 : 2 : 2 B. 1 : 3 : 2 : 2 berat O. Jika 6 g karbon direaksikan dengan O2 berlebih, C. 1 : 2 : 2 : 2 berat CO2 yang terbentuk sebanyak .... D. 2 : 3 : 2 : 2 A. 6 g D. 18 g E. 3 : 2 : 2 : 3 B. 12 g E. 22 g C. 16 g 10. Volume O2 yang dikonsumsi untuk pembakaran 4. Amonia mengandung 17,7% berat H dan 82,3% berat campuran 5 liter CH4 dan 5 liter C2H4 adalah .... N. Jika 21 g gas N2 direaksikan dengan H2 berlebih, A. 5 liter D. 20 liter berat NH3 yang terbentuk sebanyak .... A. 21,0 g B. 10 liter E. 25 liter B. 25,5 g C. 42,5 g C. 15 liter D. 53,0 g E. 82,3 g 11. Amonia terurai menurut persamaan berikut: NH3(g) ⎯⎯→ N2(g) + H2(g) 5. Unsur-unsur yang membentuk dua atau lebih senyawa Jika mula-mula terdapat n molekul NH3 maka setelah harus merupakan kelipatan bilangan bulat dan amonia terurai sempurna akan diperoleh .... sederhana. Pernyataan ini dikenal dengan Hukum .... A. n molekul N2 A. Lavoisier B. 2n molekul N2 B. Proust C. 3n molekul N2 C. Dalton D. (3/2)n molekul H2 D. Avogadro E. 2n molekul H2 E. Gay–Lussac 12. Pada 25°C dan 1 atm, sejumlah x molekul gas O2 6. Dari hasil percobaan ditemukan bahwa 63,6% N volumenya 10 liter. Pada P dan T yang sama, jumlah bereaksi tepat dengan 36,4% O. Pada percobaan lain, molekul gas N2 dalam 20 liter adalah .... 46,7% N bereaksi tepat dengan 53,3% O. Data tersebut A. X molekul membuktikan Hukum .... B. 2x molekul A. Konservasi Massa C. 4x molekul B. Komposisi Tetap D. 6x molekul C. Perbandingan Berganda E. 8x molekul D. Perbandingan Volume E. Avogadro 13. Pada P dan T tertentu, massa jenis O2 1,5 g/L dan massa jenis gas X 0,50 g/L. Jika jumlah molekul O2 sama dengan 7. Rasio volume gas-gas yang bereaksi adalah bulat dan 2,0 ×1023 molekul maka jumlah molekul gas X sederhana. Pernyataan ini dikenal dengan Hukum .... sebanyak .... A. 0,75 × 1023 molekul B. 1,50 ×1023 molekul Hukum Dasar dan Perhitungan Kimia 103

C. 2,00 ×1023 molekul A. 16 g O2 D. 3,00 ×1023 molekul B. 14 g Fe E. 4,50 ×1023 molekul C. 2 g O2 D. 28 g Fe 14. Pada P dan T yang sama, gas N2 bereaksi dengan gas E. 15 g FeO H2 membentuk NH3. N2(g) + H2(g) ⎯⎯→ NH3(g) 21. Ebtanas 1994: Jika N2 yang bereaksi 0,25 × 108 molekul, jumlah molekul NH3 yang dihasilkan sebanyak .... Massa dari 0,5 mol gas SO2 adalah .... A. 0,25 × 108 molekul A. 96 g D. 32 g B. 0,50 × 108 molekul C 1,00 × 108 molekul B. 64 g E. 24 g D. 1,25 × 108 molekul E. 1,50 × 108 molekul C. 48 g 22. Jumlah molekul paling sedikit terdapat dalam satu gram zat adalah .... 15. Jumlah molekul dalam 0,5 mol NO2 adalah .... A. N2 D. NO2 A. 0,5 × 1023 molekul B. O2 E. CO2 B. 1,5 × 1023 molekul C. NO C. 2,0 × 1023 molekul D. 3,0 × 1023 molekul 23. Di antara molekul berikut, yang mengandung jumlah E. 4,5 × 1023 molekul molekul paling sedikit adalah .... A. 16 g CO2 16. Sebanyak 1 mol NaCl terurai menjadi Na+(aq) dan B. 8 g O2 Cl– (aq) maka jumlah ion Cl– (aq) sebanyak .... C. 4 g CH4 A. 3,01 × 1023 molekul D. 4 g N2 B. 4,50 × 1023 molekul E. 2 g H2 C. 6,02 × 1023 molekul D. 9,03 × 1023 molekul 24. Perbedaan antara massa molekul relatif CO2 dan massa E. 12,0 × 1023 molekul molar CO2 adalah .... A. 44 g dan 1 mol 17. Jumlah mol 29,25 NaCl adalah .... B. 44 g dan 44 g/mol A. 0,25 mol C. 44 sma dan 44 g/mol B. 0,50 mol D. 44 sma dan 44 g C. 1,00 mol E. 44 g dan 44 g D. 1,25 mol E. 1,50 mol 25. Jika diketahui Ar K = 39; N = 14; O = 16, kandungan nitrogen dalam senyawa kalium nitrat (KNO3)adalah .... 18. Jika tetapan Avogadro N dan Ar O = 16 maka jumlah A. 13,9% molekul O2 untuk 1 gram adalah .... B. 15,1% A. 32 N C. 11,7% B. 16 N D. 20,0% C. N E. 25,6% D. N/16 E. 1/32 N 26. Jumlah molekul yang terdapat dalam 67,2 liter gas CH4 pada STP adalah .... 19. Jika nilai tetapan Avogadro N maka massa satu molekul A. 2,41 × 1023 molekul B. 12,04 × 1023 molekul propena, C3H6 adalah .... C. 3,01 × 1023 molekul A. 42n D. 18,06 × 1023 molekul E. 6,02 × 1023 molekul B. N 44 27. Ebtanas 2000: 42 Massa dari 3,01 x 1023 atom Ca (Ar = 40) adalah .... C. N A. 10 g D. 60 g D. 1 B. 20 g E. 80 g 42N C. 40 g E. N 28. Jumlah molekul O2 yang terdapat dalam 5,6 liter pada 42 STP adalah .... 20. Sebanyak 3 g karbon memiliki jumlah atom sama dengan .... 104 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

A. 1,505 × 1023 molekul A. 44,80 L D. 5,60 L B. 12,04 × 1023 molekul B. 22,40 L E. 2,24 L C. 3,01 × 1023 molekul C. 11,20 L D. 18,06 × 1023 molekul E. 6,02 × 1023 molekul 36. Jika 5 mol H2SO4 direaksikan dengan X mol NH3 membentuk 3 mol (NH4)HSO4 dan Y mol (NH4)2SO4 29. Pada keadaan standar, massa gas NO2 dalam suatu maka nilai X dan Y sebesar .... wadah 15 liter adalah .... A. X = 7 dan Y = 2 A. 15,2 g B. X = 5 dan Y = 2 B. 30,8 g C. X = 3 dan Y = 5 C. 45,5 g D. X = 7 dan Y = 5 D. 67,5 g E. X = 3 dan Y = 2 E. 92,0 g 37. Jika 1 mol KClO3(s) dipanaskan hingga terurai menjadi 30. Volume 0,5 mol gas oksigen yang diukur pada 25°C KCl(s) dan O2(g), gas O2 yang dihasilkan adalah .... dan 1 atm adalah .... A. 0,5 mol A. 11,2 liter B. 1,0 mol B. 22,4 liter C. 1,5 mol C. 24,44 liter D. 2,0 mol D. 28,25 liter E. 2,5 mol E. 30,00 liter 38. Konsentrasi H2O(A) yang dihasilkan dari reaksi antara 31. Volume dari 2,8 gram gas nitrogen yang diukur pada 5 mol H2(g) dan 5 mol O2(g) dalam tabung eudiometer 25°C dan 0,5 atm adalah .... adalah .... A. 4,89 liter A. 1,0 mol B. 22,4 liter B. 2,5 mol C. 24,44 liter C. 5,0 mol D. 28,25 liter D. 7,5 mol E. 30,0 liter E. 10,0 mol 32. Massa gas CO2 yang terdapat dalam 10 liter diukur 39. Dalam kompor gas, 5 mol propana dibakar dengan 5 pada 25°C dan tekanan 1 atm adalah .... mol gas oksigen menghasilkan CO2(g) sebanyak .... A. 3 mol A. 12 g D. 64 g B. 5 mol C. 10 mol B. 19,6 g E. 80 g D. 15 mol E. 30 mol C. 44 g 33. Pada suhu dan tekanan tertentu, volume 1 gram gas 40. Senyawa karbon berupa gas memiliki rumus empiris NO = 1,28 liter. Pada keadaan yang sama, volume gas CH2. Jika pada 273 K dan 1 atm berat senyawa itu 14 g yang terjadi pada pembakaran sempurna 4 g belerang dan volumenya 5,6 liter maka rumus molekul senyawa adalah .... itu adalah .... A. 3,6 liter A. CH2 B. 4,8 liter B. C2H4 C. 5,12 liter C. C3H6 D. 10,24 liter D. C4H8 E. 293 liter E. C5H10 34. Pembakaran sempurna gas propana ditunjukkan oleh 41. UMPTN 1997/A: Reaksi yang terjadi antara KClO3 dan HCl adalah persamaan berikut: KClO3 (aq)+ 6HCl (aq) ⎯⎯→ KCl (s)+ 3H2O (l)+ 3Cl2(g) C3H8(g) + ….O2 (g) ⎯⎯→ …. CO2(g) + …H2O(A) Diketahui Ar K = 39; Cl = 35,5; O = 16; H = 1. Pada persamaan ini, perbandingan mol O2(g) terhadap Untuk memperoleh 142 gram Cl2 diperlukan KClO3 CO2(g) adalah .... sebanyak … A. 3: 2 D. 1:3 A. 122,5 g B. 81,7 g B. 4:3 E. 3:1 C. 61,3 g D. 40,8 g C. 5:3 E. 24,5 g 35 Sebanyak 10 gram kapur bereaksi habis dengan asam sulfat berlebih menurut reaksi: CaCO3(s) + H2SO4(aq) → CaSO4(aq) + H2O(A) +CO2(g) Volume CO2 yang dilepaskan pada STP adalah …. Hukum Dasar dan Perhitungan Kimia 105

42. Pembakaran 12 gram senyawa karbon dihasilkan 22 Pada akhir reaksi diperoleh 8 liter gas H2S. Jika pada keadaan tersebut satu mol gas H2S volumenya 20 liter gram gas CO2 (Mr = 44). Persentase karbon dalam maka nilai X adalah .... senyawa itu adalah .... A. 8,8 D. 35,2 A. 23% D. 55% B. 17,6 E. 44,0 B. 27% E. 77% C. 26,4 C. 50% 43. Sebanyak 8 liter gas propana dibakar habis dengan 45. UMPTN 1996/A: Pada suhu dan tekanan sama, 40 mL P2 tepat bereaksi gas oksigen menurut persamaan berikut. dengan 100 mL Q2 menghasilkan 40 mL gas PxQy. Harga x dan y adalah .... C3H8(g) + 5O2(g) ⎯⎯→ 3CO2(g) + 4H2O(g) A. 1 dan 2 Pada P dan T yang sama, volume gas CO2 yang B. 1 dan 3 dihasilkan adalah .... C. 1 dan 5 D. 2 dan 3 A. 24 liter D. 5 liter E. 2 dan 5 B. 12 liter E. 3 liter C. 8 liter 44. UMPTN 1999: Sebanyak X gram FeS (Mr = 88) direaksikan dengan HCl menurut reaksi: FeS(s) + 2HCl(aq) ⎯⎯→ FeCl2(aq) + H2S(s) B. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar. 5. Tanda tangan yang dituliskan dengan pensil memerlukan rata-rata 1 mg karbon. Jika pensil itu hanya 1. Logam seng bereaksi dengan belerang menghasilkan mengandung karbon, berapa jumlah atom karbon untuk serbuk putih seng sulfida. Seorang siswa menemukan satu tanda tangan? bahwa 65,4 gram seng dapat bereaksi dengan 32,1 gram belerang. Berapa gram seng sulfida yang dapat 6. Kokain adalah zat yang secara alami dapat diekstrak dihasilkan dari 20 gram logam seng? dari daun tanaman coca. Jika rumus kimia untuk kokain adalah C17H21O4N, berapa persen berat C, H, 2. Siklopropana tersusun atas 14,286% berat H dan O, dan N dalam kokain? 85,714% berat C. Jika dalam siklopropana terkandung 24 g H, berapa gram karbon yang terdapat dalam 7. Suatu paduan logam dari aluminium dan tembaga siklopropana? direaksikan dengan larutan HCl. Aluminium bereaksi menurut persamaan: 3. Dalam suatu tabung yang volumenya 2 L terdapat gas 2 Al (p) + 6 HCl (aq) ⎯⎯→ 2 AlCl3 (aq) + 3H2 (g) oksigen sebanyak 2 × 107 molekul, diukur pada 25°C Adapun tembaga tidak bereaksi. Jika 0,35 g paduan dan 1 atm. Berapa jumlah molekul metana yang terdapat logam itu menghasilkan 415 mL H2 diukur pada STP, dalam tabung yang volumenya 2 L jika diukur pada berapa persen massa Al dalam paduan itu? suhu dan tekanan yang sama dengan gas oksigen? 4. Pada reaksi berikut: Xe + F2 ⎯⎯→ XeF2 Menurut Hukum Avogadro, apakah Xe merupakan suatu molekul atau atom? Jelaskan. 106 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

Proyek Semester 1 Unsur-Unsur dalam Suatu Materi Di lingkungan sekitar rumah Anda banyak terdapat suatu unsur yang terkandung dalam materi-materi. Dapatkah Anda menuliskan materi-materi yang terdapat di sekitar rumah Anda? Dapatkah Anda menentukan unsur apa saja yang tekandung dalam materi tersebut? Carilah unsur-unsur apa saja dalam materi yang terdapat di sekitar rumah Anda. Perhatikanlah oleh Anda langkah-langkah kerja dari proyek semester 1 ini dan kerjakanlah secara berkelompok. Tujuan Menentukan atom, unsur, dan sifatnya dalam suatu unsur pada materi di sekitar rumah. Alat dan Bahan Materi di sekitar rumah dan tabel periodik Langkah Kerja 1. Carilah materi-materi yang terdapat di sekitar rumah Anda, kemudian tentukan unsur apa saja yang tekandung dalam materi tersebut seperti pada tabel berikut. Nama Materi Nama Unsur yang Dikandung Nomor Atom Sifat Fisika Sifat Kimia Kapur tulis ......... ......... ......... ......... Keramik ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... 2. Tuliskan nomor atomnya, kemudian tentukan unsur tersebut termasuk golongan dan periode berapa dalam sistem periodik unsur. 3. Tuliskan konfigurasi elektron dari unsur yang Anda temukan. 4. Tentukanlah unsur-unsur yang bersifat cair, padat, dan gas. 5. Tuliskan materi atau senyawa yang berikatan ion. 6. Tuliskan materi atau senyawa yang berikatan kovalen. 7. Tentukan dan tuliskan persamaan reaksi pada reaksi-reaksi yang terjadi di sekitar Anda. 8. Tentukanlah sifat kimia dan fisika dari unsur-unsur yang Anda temukan. Buatlah laporan dari proyek semester ini. Proyek Semester 1 107

Evaluasi Kompetensi Kimia Semester 1 A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat. 1. Berdasarkan penelitian terhadap tabung sinar katoda A. 12 D. 20 diketahui bahwa .... B. 12 E. 38 A. partikel alfa adalah inti atom helium C. 19 B. rasio e/m untuk partikel sinar katoda bergantung pada gas yang dimasukkan ke dalam tabung. 8. Di antara unsur-unsur 3P, 12Q, 19R, 33S, dan 53T, yang C. massa seluruh atom terkandung dalam inti yang terletak dalam golongan yang sama pada tabel periodik sangat kecil. D. sinar katoda adalah berkas ion bermuatan negatif. adalah .... E. rasio e/m elektron sekitar 1800 kali lebih besar dari rasio e/m proton. A. P dan Q D. Q dan S B. P dan R E. S dan T C. R dan T 2. Proton dinyatakan bermuatan positif sebab .... 9. Spesi berikut yang memiliki jari-jari paling panjang A. menuju kutub negatif (katode) B. bertumbukan dengan gas dalam tabung adalah .... D. Mg2+ C. dapat melewati lubang-lubang katode D. diemisikan oleh katode A. Na E. dapat dibelokkan oleh medan magnet B. Na+ E. Al3+ C. Mg 3. Jumlah proton yang terdapat dalam atom dengan nomor 10. Jika unsur-unsur diurutkan dari atas ke bawah dalam golongan yang sama maka .... atom 10 adalah .... A. sifat logam berkurang B. pembentukan ion negatip makin mudah A. 5 D. 15 C. jari-jari atom berkurang D. jumlah isotop unsur bertambah B. 9 E. 20 E. energi ionisasi berkurang C. 10 4. Di antara atom-atom berikut yang merupakan isotop 11. Kenaikan titik didih dan titik leleh dari F2 ke I2 satu dengan lainnya adalah .... disebabkan oleh meningkatnya .... A. keelektronegatifan Atom Nomor Massa Nomor Atom B. afinitas elektron C. jari-jari atom A 10 10 D. potensial reduksi standar B 11 11 E. kekuatan asam C 12 11 D 13 12 12. Di antara alotrop karbon berikut, yang dapat A. A dan B D. B dan D menghantarkan listrik adalah .... B. A dan C E. D dan A C. B dan C A. arang D. kokas B. intan E. jelaga C. grafit 5. Suatu atom dengan 10 elektron memiliki konfigurasi 13. Suatu unsur memiliki nomor atom 20. Jika unsur itu elektron .... bereaksi membentuk senyawa ion, konfigurasi A. 2 2 6 D. 2 4 4 elektronnya menjadi .... B. 2 8 E. 2 8 2 A. 2 8 8 D. 2 8 10 C. 2 2 4 2 B. 2 8 8 2 E. 2 2 8 8 6. Dalam sistem periodik modern, unsur-unsur golongan C. 2 8 8 4 lantandia dan aktinida terletak pada periode .... 14. Unsur X memiliki konfigurasi elektron 2 8 5. Rumus A. 3 dan 4 D. 6 dan 7 senyawa yang mungkin akan terbentuk antara unsur B. 5 dan 6 E. 7 X dengan kalsium (20Ca) adalah .... C. 4 dan 6 A. CaX D. Ca2X3 7. Suatu unsur berada dalam golongan IIA dan periode 4. B. Ca2X E. Ca3X2 Unsur tersebut memiliki nomor atom .... C. CaX2 108 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

15. Dalam sistem periodik, unsur-unsur yang dapat 22. Perhatikan persamaan kimia berikut. membentuk ikatan kovalen terjadi antara golongan .... aNH3(g) + bO2(g) ⎯⎯→ cN2(g) + dH2O(g) A. IIIA dan VA D. VIA dan VIIIA Koefisien reaksi a, b, c, d yang menunjukkan persamaan B. IIA dan VIA E. VIIA dan VIIA telah setara berturut-turut adalah .... C. IA dan VIIA A. 2, 1, 1, 3 B. 2, 2, 1, 3 16. Dalam struktur molekul berikut yang menunjukkan C. 4, 3, 2, 6 ikatan kovalen koordinasi adalah nomor .... D. 4, 3, 2, 4 E. 3, 5, 2, 4 O H 1O 2 S 3O 4 H 23. Jika di laboratorium terdapat larutan: 5 1. HCl 4. NaOH O 2. NH4Cl 5. Na2CO3 A. 1 D. 4 3. H2SO4 6. Ba(NO3)2 B. 2 E. 5 Pasangan larutan yang dapat bereaksi dan membentuk C. 3 suatu endapan adalah .... 17. Logam tembaga banyak dipakai sebagai penghantar arus listrik dibandingkan besi. Hal ini disebabkan .... A. (1) dan (5) A. tembaga lebih baik dari besi B. tembaga lebih murah B. (2) dan (3) C. besi mudah patah (getas) D. tembaga lebih tahan terhadap cuaca C. (1) dan (4) E. tembaga lebih mengkilap D. (4) dan (5) E. (3) dan (6) 24. Ebtanas 1997: 18. Tata nama untuk senyawa dengan rumus Na2SO4 Dari reaksi di bawah ini yang tidak mengikuti Hukum adalah .... A. natrium sulfit Kekekalan Massa adalah .... B. natrium sulfonat C. natrium sulfat A. 2g H2(g) + 16g O2(g) ⎯⎯→ 18g H2O(A) D. natrium sulfida B. 32g S(s) + 64g Cu(s) ⎯⎯→ 96g CuS(s) E. natrium sulfurida C. 7g Fe + 4g S(s) ⎯⎯→ 11g FeS(s) D. 24g Mg + 14g N2(g) ⎯⎯→ 52g Mg2N3(s) E. 8g Cu(s) + 2g O2(g) ⎯⎯→ 10g CuO(s) 19. Tata nama untuk senyawa organik dengan rumus 25. Perbandingan H terhadap O dalam molekul air adalah CH3–CH2–C ≡ C–CH2–CH3 adalah .... 1 : 8. Jika 10 g gas H2 direaksikan dengan O2 berlebih, A. heksana berat H2O yang terbentuk sebanyak .... B. heksuna A. 10 g D. 80 g C. 3-heksuna D. heksena B. 20 g E. 90 g E. 3-heksena C. 40 g 26. Perhatikan persamaan reaksi hipotetik berikut. 20. Di antara zat berikut, yang menunjukkan bahwa rumus P + Q ⎯⎯→ 2X empiris sama dengan rumus molekul adalah .... Jika P dan Q merupakan molekul diatomik maka rumus A. H2O D. C6H6 molekul X yang benar adalah .... B. H2O2 E. B2H6 C. C2H4O2 A. PQ D. P2Q2 B. P2Q E. PQ3 C. PQ2 21. Reaksi pembakaran ferit dapat dinyatakan dengan 27. Unsur M memiliki Ar = y dan massa jenis = ρ g/cm3. persamaan reaksi berikut. Jika nilai tetapan Avogadro L maka volume satu atom 2FeS2(s) + aO2(g) ⎯⎯→ 2FeO(s) + bSO2(g) M adalah .... Reaksi akan setara jika nilai a dan b .... y A. ρ L ρ A. a = 3, b = 2 D. y L B. a = 4, b = 3 yρ ρL L y C. a = 5, b = 4 B. E. D. a = 3, b = 4 yL E. a = 4, b = 5 C. ρ Evaluasi Kompetensi Kimia Semester 1 109

28. Haemoglobin mengandung 0,33% massa besi dan massa A. 14,8 g D. 68,0 g molekul relatif 680. Jumlah atom besi per molekul B. 29,6 g E. 148,0 g haemoglobin adalah .... C. 44,4 g A. 1 B. 2 30. Sebanyak 26,75 g NH4Cl(s) dipanaskan sampai terurai C. 3 menjadi NH3(g) dan HCl(g). Volume NH3 yang D. 4 terbentuk jika diukur pada keadaan STP adalah .... E. 5 A. 0,5 L 29. Pada reaksi 27gram kalsium dengan 5,6 gram nitrogen B. 2,65 L dihasilkan kalsium nitrida menurut persamaan kimia C. 5,6 L berikut: D. 11,2 L 3Ca(s) + N2(g) ⎯⎯→ Ca3N2(s) E. 22,4 L Massa kalsium nitrida yang dihasilkan adalah .... B. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar. 1. Dalam hal apa model atom Bohr berbeda dari model 10. Tuliskan rumus kimia untuk senyawa berikut. atom Rutherford? Jelaskan. a. Natrium bromida g. Kalsium hidroksida 2. Tuliskan konfigurasi elektron dari atom-atom berikut: b. Belerang trioksida h. Karbon monoksida a. 11Na, 12Mg, 13Al, 14Si, 15P, 16S, 17Cl. c. Tembaga(ii) sulfida i. Silikon dioksida b. 19K, 20Ca, 31Ga, 34Se, 35Br, 36Kr. 3. Berikan contoh atau fakta yang menunjukkan tidak d. Fosfor pentoksida j. Raksa oksida e. Butana k. Asam phosfat tepatnya Hukum Periodik yang diajukan oleh 11. Tembaga(II) sulfida berwarna hitam dan berupa padatan yang sukar larut. Senyawa tersebut diperoleh Mendeleev? dari reaksi antara tembaga(II) sulfat dengan natrium 4. Jelaskan apa yang menjadi dasar penyusunan tabel sulfida. Tuliskan persamaan kimianya. periodik modern? 12. Larutan amonium klorida dan barium hidroksida 5. Gunakan sistem periodik untuk menentukan dipanaskan. Campuran tersebut bereaksi menghasilkan konfigurasi elektron kulit terluar dari atom: Si, Se, Cl, gas. Tuliskan persamaan reaksinya. O, S, As, dan Ga. 13. Amoniamengandung17,65%Hdan82,35%N.Jika5,29g 6. Untuk setiap pasangan atom berikut, manakah yang hidrogen bereaksi sempuma dengan 24,71 gram nitrogen diharapkan memiliki energi ionisasi lebih tinggi: Rb atau membentuk 30,0 g amonia. Tunjukkan bahwa data tersebut Sr; Po atau Rn; Xe atau Cs; Ba atau Sr; Bi atau Xe. sesuai dengan Hukum Komposisi Tetap. 7. Gambarkan dengan struktur Lewis pembentukan 14. Batuan marmer mengandung CaCO3 96,0%. Jika 75 g senyawa ionik berikut. marmer itu direaksikan dengan 350 mL HCl (massa a. Kalsium dan brom; kalsium dan oksigen. jenis 1,15 g L–1), berapa berat gas karbon dioksida yang b. Magnesium dan nitrogen; magnesium dan klor. terbentuk? c. Kalium dan belerang; barium dan fosfor. 15. Aluminium bereaksi dengan asam sulfat menurut 8. Gambarkan struktur Lewis dengan mengikuti aturan persamaan reaksi kimia berikut. 2 Al(s) + 3H2SO4(aq) ⎯⎯→ 2 Al(SO4)3(aq) + 3H2(g) oktet untuk setiap molekul dan ion berikut: Jika 6 g Al (Ar =27) dicampurkan ke dalam 115 g HPNOCFCN3,l,S3P,OSHO332,–4,C2P–H,OXC3e3l3–O,,N4C,HPlOO4+34–,3.S– e, FC2l.O4– . asam sulfat (Mr =98), berapa volume H2 yang terbentuk a. diukur pada 25°C dan 1 atm? b. c. 9. Molekul CS2 dan CO2 memiliki ikatan rangkap dua. Gambarkan struktur Lewisnya. 110 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

Bab 6 Sumber: Chemistry The Central Science, 2000 Pada aliran air, perubahan energi potensial dapat mengakibatkan adanya arus listrik. Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit Hasil yang harus Anda capai: Memahami sifat-sifat larutan nonelektrolit dan elektrolit serta reaksi reduksi oksidasi. Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu: mengidentifikasi sifat larutan nonelektrolit dan elektrolit berdasarkan data hasil percobaan. Reaksi-reaksi kimia dapat terjadi dalam keadaan gas, cair, larutan, A. Definisi dan Komposisi Larutan dan padatan. Reaksi kimia dalam gas memerlukan pengendalian suhu dan B. Sifat Listrik Larutan tekanan. Reaksi dalam padatan memerlukan suhu sangat tinggi, sedangkan reaksi dalam larutan mudah dikendalikan. Reaksi dalam larutan secara teknologi lebih sederhana dan umumnya dilakukan dalam larutan. Untuk melakukan reaksi dalam larutan, Anda perlu memahami komposisi dan sifat-sifat larutan. Salah satunya adalah sifat kelistrikan larutan. Air laut merupakan larutan elektrolit karena mengandung berbagai mineral, seperti eNleakCtrl,olMit gdCanl2,ladrauntagnanraomne-gleakratrmolikt.aAliupmak.aLhalraurtuatnandiebleekdtarkoalint menjadi larutan itu? Apakah perbedaan larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit? Semua jawaban tersebut dapat Anda jawab setelah mempelajari bab ini. Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit 111

Tes Kompetensi Awal 1. Tuliskan contoh-contoh cairan yang dapat menghantarkan listrik. 2. Tuliskan contoh-contoh logam yang dapat menghantarkan listrik dan logam yang tidak dapat menghantarkan listrik. 3. Tahukan Anda, mengapa suatu zat dapat menghantarkan listrik? A. Definisi dan Komposisi Larutan Setiap hari, Anda berhubungan dengan air yang digunakan untuk minum, mandi, mencuci, dan keperluan lainnya. Semua air yang Anda gunakan sudah dalam bentuk larutan. Di alam, semua air berupa larutan, tidak ada air dalam keadaan murni (sebagai H2O). Jika ada, itu merupakan hasil rekayasa manusia. Catatan Note 1. Definisi Larutan Larutan homogen adalah larutan Larutan didefinisikan sebagai campuran dua atau lebih zat yang dengan penyebaran molekul yang membentuk satu macam fasa (homogen) dan sifat kimia setiap zat yang merata dalam suatu campuran. membentuk larutan tidak berubah. Arti homogen menunjukkan tidak ada Homogeneous solution is a solution kecenderungan zat-zat dalam larutan terkonsentrasi pada bagian-bagian with uniform molecular spread in a tertentu, melainkan menyebar secara merata di seluruh campuran. Sifat- mixture. sifat fisika zat yang dicampurkan dapat berubah atau tidak, tetapi sifat- sifat kimianya tidak berubah. Sumber: Sougou Kagashi Contoh: Gambar 6.1 a. Larutan dari campuran alkohol dan air. Sifat fisika dan kimia setiap Peristiwa pelarutan dari tablet effervescent (air sebagai pelarut zat tidak berubah. b. Larutan dari campuran gula pasir dan air. Sifat fisika gula berubah dan tablet zat terlarut) dari kristalin menjadi molekuler, tetapi sifat-sifat kimianya tidak berubah. c. Larutan dari campuran NaCl dan air. Sifat-sifat fisika NaCl berubah dari kristalin menjadi ion-ionnya, tetapi sifat kimia NaCl tidak berubah. Ada dua komponen yang berhubungan dengan larutan, yaitu pelarut dan zat terlarut. Pelarut adalah zat yang digunakan sebagai media untuk melarutkan zat lain. Umumnya, pelarut merupakan jumlah terbesar dari sistem larutan. Zat terlarut adalah komponen dari larutan yang memiliki jumlah lebih sedikit dalam sistem larutan. Selain ditentukan oleh kuantitas zat, istilah pelarut dan terlarut juga ditentukan oleh sifat fisikanya (struktur). Pelarut memiliki struktur tidak berubah, sedangkan zat terlarut dapat berubah (perhatikan Gambar 6.1). Contoh: Sirup tergolong larutan. Di dalam sirup, jumlah air lebih banyak daripada gula. Oleh karena struktur air tidak berubah (air tetap berupa cair), sedangkan struktur gula berubah dari kristalin menjadi molekuler. Air tetap dinyatakan sebagai pelarut. Larutan tidak terbatas pada sistem cairan, dapat juga berupa padatan atau gas. Udara di atmosfer adalah contoh larutan sistem gas (pelarut dan terlarut berwujud gas). Logam kuningan adalah contoh sistem larutan padat (campuran tembaga dan seng). 112 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

2. Komposisi Larutan Kata Kunci Apa yang dimaksud komposisi larutan? Komposisi larutan adalah • Bagian per sejuta (bpj) perbandingan zat-zat di dalam campuran. Untuk menentukan komposisi larutan • Persen volume digunakan istilah kadar dan konsentrasi. Kedua istilah ini menyatakan kuantitas zat terlarut dengan satuan tertentu. Satuan yang digunakan untuk menyatakan Mahir Menjawab kadar larutan adalah persen berat (%b/b), persen volume (%V/V), dan bagian per sejuta (bpj) atau ppm (part per million). Kadar Larutan Dalam 100 mg bahan terdapat 25 mg perak dan 10 mg emas. Persen berat menyatakan fraksi berat zat terlarut terhadap berat Persentase perak dan emas dalam larutan dalam satuan persen. Persen berat biasa diterapkan dalam bahan tersebut berturut-turut campuran padat-cair atau padat-padat. Secara matematika, persen berat adalah …. suatu zat dirumuskan sebagai berikut. A. 5% dan 12,5% B. 12,5% dan 5% Persen berat zat A = berat berat zat A ×100% C. 50% dan 20% D. 10% dan 25% zat (pelarut + terlarut ) E. 25% dan 10% Contoh 6.1 Pembahasan Dengan menggunakan rumus persen berat: Menghitung Komposisi Larutan Persen Berat • Persen perak = 25 mg ×100% 100 mg Bata tahan api gdiCbu. BatemraeplaalpueirpseemnbbaekraatraMngcOamdpaularamnc2a5m0pguAral2nOb3a, 3ta00tegrsMebguOt?, 2.000 g SiO2, dan 150 = 25% Jawab • Persen emas = 10 mg ×100% 100 mg Berat total campuran = 2700 g = 10% Persen berat MgO dalam campuran adalah: 300 g × 100% = 11,11 % Jadi, persentase perak dan emas 2700 g dalam bahan berturut-turut 25% dan 10% (E). Ebtanas 1997 Persen volume menyatakan fraksi volume zat terlarut terhadap volume larutan dalam satuan persen. Persen volume biasa diterapkan untuk campuran cair-cair atau gas-cair. Secara matematik, persen volume suatu zat dirumuskan sebagai berikut. Persen volume zat A = volume zat A ) ×100% volume (pelarut+terlarut Contoh 6.2 Menghitung Komposisi Larutan Persen Volume Di dalam kemasan botol minuman tertera 5% alkohol. Berapa volume alkohol yang terdapat dalam 250 mL minuman tersebut? Jawab Volume alkohol dalam 250 mL minuman dengan kadar alkohol 5% adalah 5 × 250 mL=12,5 mL 100 Untuk menyatakan kadar suatu zat yang kuantitasnya sangat sedikit, Sumber: CD Image biasanya diungkapkan dalam satuan bagian per sejuta (bpj) atau dalam bahasa inggrisnya part per million (ppm). Ungkapan bpj suatu zat Gambar 6.2 dinyatakan dengan rumus: Minuman dengan kadar sari buah- buahan 15%. Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit 113

Kadar zat A = kadar zat A × 106 bpj kadar pelarut Satuan pelarut dan terlarut dapat merupakan satuan berat atau satuan volume, dengan syarat kedua satuan sama atau disamakan terlebih dulu. Contoh 6.3 Menghitung Bpj Suatu Zat Air dari PDAM mengandung kaporit dengan kadar sangat sedikit, berfungsi sebagai desinfektan. Jika dalam 10 liter air PDAM ditemukan kaporit sebanyak 30 mg, berapa kadar kaporit dalam air itu? Jawab Oleh karena kedua komponen larutan berbeda satuan (air dalam liter, kaporit dalam gram) maka perlu dilakukan penyamaan satuan lebih dulu. Besaran yang menghubungkan massa dan volume adalah berat jenis. Massa jenis air adalah 1 g/mL. Berat air = berat jenis air × volume air = 1 g/mL ×10.000 mL = 10.000 g Berat kaporit = 30 mg atau 0,03 g Kadar kaporit = 0,03 g x 106 bpj = 3 bpj 10.000 g Jadi, kadar kaporit dalam air PDAM adalah 3 bpj. Tes Kompetensi Subbab A Kerjakanlah di dalam buku latihan. 1. Apakah air minum instan (dalam botol plastik) 4. Berapapersenberatgaramdapurdalamlarutanyangdibuat tergolong larutan? dengan mencampurkan 10 g NaCl dalam 150 gair? 2. Alkohol sebanyak 750 mL dicampurkan dengan 250 5. Pada label botol cuka tertulis kadar asam asetat 25%. mL air. Tentukan pelarut dan zat terlarutnya. Berapa volume asam asetat dalam 200 mL cuka? 3. Stainless steel adalah paduan logam yang homogen, 6. Berapa berat kaporit yang terdapat di dalam 9.000 m3 merupakan campuran besi, karbon, dan krom. air kolam renang jika diketahui kadar kaporit dalam Tentukan pelarut dan zat terlarutnya. air kolam itu 2,5 ppm? B. Sifat Listrik Larutan Pada bab sebelumnya, Anda sudah belajar tentang sifat-sifat logam. Salah satunya, logam merupakan konduktor listrik yang baik (ingat teori lautan elektron pada logam). Apakah larutan dapat menghantarkan listrik? Jika ya, bagaimana prosesnya? Apakah sama dengan teori lautan elektron? 1. Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit Logam dapat menghantarkan listrik sebab adanya elektron yang dapat bergerak bebas. Aliran listrik sendiri adalah aliran elektron yang bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah. dbeablaamAs.imAr mokliuebrkanutinltyHear2,sOuAs?unMndaoaltdeaakspumal toHlme2Okeunlbd-emurgsoialfeabktaunhlewHtra2aOla,.itrAidmdaaukkrmnahietmeildielakikktirmoenleembketirbloiaknsi potensi untuk menghantarkan listrik. 114 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

Bagaimana jika dalam air terdapat zat terlarut? Bergantung pada sifat zat terlarut, ada larutan yang dapat menghantarkan listrik ada juga yang tidak dapat menghantarkan listrik. Larutan yang dapat menghantarkan arus listrik disebut larutan elektrolit, sedangkan larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik disebut larutan nonelektrolit. Untuk mengetahui daya hantar listrik dari larutan, Anda dapat mempelajari hasil percobaan berikut. Terdapat beberapa macam larutan dengan kadar tertentu, yang dilewatkan aliran listrik ke dalamnya. Indikator yang digunakan adalah lampu listrik kecil seperti pada Gambar 6.3. Gambar 6.3 Pengujian daya hantar listrik pada larutan 4 Sumber: Sougou Kagashi Gambar 6.4 Skema/desain percobaan (Gambar 6.4) Desain pengujian daya hantar listrik larutan 3 Keterangan gambar disain: 1. Larutan uji 2. Elektrode 3. Lampu baterai 2 4. Sumber arus (AC/DC) 1 No. Larutan Sumber: Sougou Kagashi 1. Garam dapur 5% berat 2. Alkohol 10% volume Gambar 6.5 3. Gula pasir 5% berat Model pelarutan NaCl 4. Cuka 10% volume 5. Asam Klorida 10% volume Berdasarkan data hasil pengamatan, diketahui bahwa garam dapur (NaCl) dan asam klorida (HCl) dapat menyala dengan terang. Asam a(Cse2tHaPt5aOadHtaa)uBdacabunkIakgau(tlCaanHp3aKCsiiOmr O(iaC,H12A)Hnm22dOean11ys)ualdtaiad,hatkebteamlpaeijnaryreadtluae,np.tmaAenndggasapepunany?aawlkaoihoonl dan senyawa kovalen. Bagaimana sifat listrik dari kedua senyawa itu? Senyawa ion terbentuk melalui transfer elektron menghasilkan kation dan anion. Kedua spesi kimia ini memiliki muatan listrik positif dan negatif. Contohnya adalah garam dapur atau NaCl. Jika garam dapur dilarutkan ke dalam air, akan terurai membentuk ion-ionnya sehingga dalam larutan NaCl terdapat spesi yang bermuatan listrik, yakni Na+ dan Cl– (perhatikan Gambar 6.5). NaCl(aq) ⎯⎯→ Na+(aq) + Cl–(aq) Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit 115

Sumber: Sougou Kagashi Pada saat elektrode dihubungkan dengan sumber arus, ion-ion Na+ dan Cl– akan bergerak menuju elektrode-elektrode yang berlawanan Gambar 6.6 muatan dengan membawa muatan listrik. Jadi, listrik dapat mengalir dari Model pelarutan gula pasir satu elektrode ke elektrode lain melalui ion-ion dalam larutan. Alkohol dan gula pasir tergolong senyawa kovalen. Apa yang terjadi jika kedua senyawa ini dilarutkan dalam air? Oleh karena pembentukan ikatan kovalen tidak melalui transfer elektron maka senyawa kovalen tidak terionisasi (dengan beberapa pengecualian), melainkan terurai secara molekuler (perhatikan Gambar 6.6). Akibatnya, di dalam larutan tidak ada spesi yang dapat menghantarkan arus litrik. CC122HH52O2OH1(1(As)) ⎯⎯⎯⎯→→CC122HH52O2OH11((aaqq)) Kegiatan Inkuiri Setelah menyimak uraian tentang larutan elektrolit dan nonelektrolit, simpulkan dengan kalimat Anda sendiri, apa yang dimaksud dengan larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit. Contoh 6.4 Kata Kunci Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit Perhatikan data hasil percobaan yang ditabulasikan ke dalam tabel berikut. • Elektrolisis • Muatan listrik Larutan Nyala Lampu Gejala Di Elektroda A Terang Terjadi gelembung B Terang Terjadi gelembung C Redup sedikit gelembung D Tidak – Manakah yang tergolong larutan elektrolit? Jawab Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik yang ditandai dengan lampu yang menyala dan di elektrode terbentuk gelembung gas akibat peristiwa elektrolisis. Jadi, larutan A, B, dan C, tergolong larutan elektrolit. 2. Elektrolit Kuat dan Elektrolit Lemah ikataPnadkaovpaelrecno,btaeatnapyiadnagplaatinm, eHnCghl adnatnarCkaHn3CarOuOs lHistritke,rbmenetnugkapma?elalui Harus diingat bahwa semua asam terbentuk melalui ikatan kovalen, tetapi di dalam pelarut air, asam-asam akan terurai menjadi ion H+ dan ion negatif sisa asam, dalam kasus ini adalah ion Cl– dan aiiornmCaHka3CdOaOpa–t. Oleh karena semua asam terionisasi di dalam pelarut diduga bahwa larutan asam dapat menghantarkan arus listrik melalui proses yang serupa dengan senyawa-senyawa ion. Sumber: Sougou Kagashi Mengapa asam-asam yang berikatan kovalen dapat terionisasi dalam Gambar 6.7 pelarut air? Mengapa HCl dapat menyalakan lampu dengan terang Larutan elektrolit kuat (seperti HCl) dapat menghantarkan arus (perhatikan Gambar 6.7), mseedmanilgikkiansatCuHe3lCekOtrOonH kurang terang? Atom hidrogen hanya dan berperan sebagai listrik ditunjukkan oleh nyala lampu yang terang. elektron valensi. Jika elektron valensi lepas maka yang tersisa hanya inti atom hidrogen yang bermuatan positif. Gugus sisa asam memiliki kekuatan 116 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

untuk menarik pasangan elektron pada ikatan yang digunakan bersama dengan atom hidrogen. Kekuatan tarikan bergantung pada sifat dan struktur gugus sisa asam. Jika asam dilarutkan dalam air, gugus sisa asam akan menarik pasangan elektron ikatan sehingga terurai membentuk ion sisa asam yang bermuatan negatif (kelebihan elektron) dan atom hidrogen yang sudah kehilangan elektron valensinya (membentuk ion H+). Oleh karena daya tarik gugus sisa asam terhadap pasangan elektron ikatan beragam maka pembentukan ion H+ dan ion sisa asam dalam pelarut air tidak sama. Asam-asam kuat seperti HCl, HteNrOha3,ddaapnpHas2SanOg4a, ngueglueskstirsoanasiakmantayna memiliki daya tarik relatif kuat sehingga hampir semua molekul asam dalam air terionisasi. Dapat Sumber: Sougou Kagashi dikatakan bahwa asam-asam tersebut terionisasi sempurna. Gambar 6.8 Model pelarutan asam asetat HCl(aq) ⎯⎯→ H+(aq) + Cl–(aq) Sekilas sisa Asam-asam lemah seperti tCaHrik3CkOuOraHn,gHk2uSa, tHsCeNhi,ndgagna Hti2dSaOk3,segumguuas Kimia asamnya memiliki daya Svante Arrhenius molekul-molekul asam ini dalam air terionisasi, tetapi hanya sebagian (1859–1927) kecil. Sisanya tetap dalam bentuk molekulnya. CH3COOH(aq) ←⎯⎯⎯⎯→ H+(aq)+CH3COO–(aq) Tanda panah dua arah menunjukkan hanya sebagian kecil dari asam asetat terurai menjadi ion-ionnya. Umumnya tetap sebagai molekul (perhatikan Gambar 6.8). Contoh 6.5 Larutan Elektrolit Kuat dan Elektrolit Lemah bMaeikn(glaapmapluarmuteannyNalaHt4eCral 5n%g),dsieddaalnamgkaainr dapat menghantarkan arus listrik dengan larutan NH3 10% menyala redup? Jelaskan. Jawab iNPoenHrsN4aCmHlat4ae+nrdgioaonlnoiinsoagnssinCenyla–y.:awa ion. Jika dilarutkan dalam air akan terionisasi membentuk ONNdaHHlpeah43Cttkebla(reragreqoen)laoak⎯ndsgia⎯dy→seaennhNgyaaaHnnwt4aam+r(kolaioslqetv)rkai+uklelN-nCm.HlJo–i4lkC(eaaklqdub)ilalaaikirr,ubmtekeraamnrtbdieainolantumiskaassiiprn,eyssaei bbseaemgrmipauunraknteaacn.illiNstHrik3. Sumber: Jendela Iptek: Kimia, 1997 Persamaan reaksinya: Arhenius adalah ilmuwan Swedia yang memenangkan hadiah hmNOaeHlnenhy3g(ahakaqaad)nreat+nasraeHkdhai2nakOniat(yrAiauo)ssne←l⎯-ibisota⎯⎯rn⎯g→ikiNa.nNHkH4e+4c+dil(aadnqa)Ori+Hm–OoldeHak–lua(lamNq)lHar3uytaanngNbHer3eyaaknsigddeanpgaatn air maka Nobel atas karya di bidang ionisasi. Dia memperkenalkan pemikiran Dengan demikian, larutan NH3 tergolong larutan elektrolit lemah. tentang senyawa yang terurai menjadi ion-ion dalam larutan. Dia menjelaskan bahwa suatu senyawa kovalen asam bersifat elektrolit jika suatu atom cukup kuat menarik elektron ikatan. Atom itu kemudian menjadi gugus sisa asam. Kegiatan Inkuiri Setelah menyimak uraian tentang elektrolit kuat dan elektrolit lemah, simpulkan dengan kalimat Anda sendiri, apa yang dimaksud dengan larutan elektrolit kuat dan larutan elektrolit lemah. Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit 117

Sekilas Aktivitas Kimia 6.1 Kimia Daya Hantar Listrik dalam Larutan Batuan Pembentuk Gua Tujuan CaCO (batu kapur) adalah Menyimpulkan daya hantar listrik dalam larutan 3 Alat 1. Gelas kimia senyawa yang tidak larut dalam air, 2. Lampu listrik kecil tetapi dapat larut jika direaksikan 3. Elektrode dengan air asam ( H2CO3). 4. Sumber listrik Karbondioksida (CO2) dalam udara 5. Kabel dan tanah bereaksi dalam air membentuk asam karbonat (H2CO3). Bahan Asam karbonat bereaksi dengan batu 1. Kalium klorida (KCl) kapur menurut persamaan reaksi: 2. Sukrosa (C12H22O11) H2CO3(aq) + CaCO3(s) ←⎯⎯⎯⎯→ Ca2+(aq) + 3. Etanol (C2H5OH) 2HCO3–(aq) 4. Natrium iodida (NaI) 5. Seng bromida (ZnBr2) Proses ini membentuk seluruh 6. Asam klorida (HCl) gua-gua di dunia, selain zat-zat 7. Glukosa (C6H12O6) lainnya yang dinamakan stalaktit dan 8. Tembaga sulfat (CuSO4) stalagnit. Keduanya mendekorasi 9. Air bentuk gua saat karbondioksida menguap dan CaCO3 terbentuk ulang. Langkah Kerja 1. Buatlah kelompok untuk melakukan percobaan yang terdiri atas 5 orang. Sumber: Introductory Chemistry, 1997 2. Buatlah rangkaian alat percobaan seperti skema/disain gambar berikut ini dengan menggunakan gelas kimia. Sumber arus (AC/DC) Lampu baterai Anoda Katoda Larutan uji 3. Buat larutan berikut dengan kadar tertentu. a. Kalium klorida 5% berat b. Sukrosa 5% berat c. Etanol 10% volume d. Natrium iodida 10% berat e. Seng bromida 5% berat f. Asam klorida 5% volume g. Glukosa 5% berat h. Tembaga sulfat 5% berat 4. Setiap larutan dilewatkan aliran listrik. 5. Amati pengaruhnya terhadap lampu listrik. 6. Buatlah data pengamatan seperti berikut ini. No Larutan Lampu Gejala di Elektrode 1. Kalium klorida 5% berat ...... Anode (+) Katode (–) 2. Sukrosa 5% berat ...... ...... ...... 3. Etanol 10% volume ...... ...... ...... 4. Natrium iodida 10% berat ...... ...... ...... 5. Seng bromida 5% berat ...... ...... ...... 6. Asam klorida 5% volume ...... ...... ...... 7. Glukosa 5% berat ...... ...... ...... 8. Tembaga sulfat 5% berat ...... ...... ...... ...... ...... Pertanyaan 1. Berdasarkan percobaan tersebut, larutan manakah yang dapat menghantarkan listrik dengan nyala terang? Kemukakan alasan Anda. Gejala apa yang terjadi pada elektrode? 2. Larutan manakah yang menghantarkan listrik dengan nyala lampu redup? Kemukakan alasan Anda. Gejala apa yang terjadi pada elektrode? 3. Larutan manakah yang tidak dapat menghantarkan listrik sama sekali? Kemukakan alasan Anda. 118 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

Tes Kompetensi Subbab B Kerjakanlah di dalam buku latihan. 1. Pilih oleh Anda di antara zat-zat berikut. Manakah 2. Data apa yang dapat menunjukkan perbedaan antara yang berpotensi membentuk larutan elektrolit jika elektrolit kuat dan elektrolit lemah? dilarutkan ke dalam air? 3. Mengapa HCl murni (HCl dalam bentuk gas) tidak a. MNHHHKNa222gCSOOCOOO2Hl324(formalin) dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan dalam b. larutan air, HCl dapat menghantarkan arus listrik? c. 4. Berdasarkan pengukuran, apakah air hujan tergolong d. larutan elektrolit lemah? Jelaskan. e. 5. Apakah air laut tergolong elektrolit kuat, lemah, atau f. nonelektrolit? Rangkuman 5. Zat terlarut pada larutan elektrolit dapat terionisasi sempurna dan menghasilkan ion dalam jumlah 1. Larutan adalah campuran homogen antara zat terlarut maksimum, zat terlarut ini dinamakan elektrolit dan pelarut. Pelarut yang banyak digunakan adalah kuat. Jika zat terlarut hanya terionisasi sebagian maka air karena kemampuannya melarutkan banyak zat. hanya dihasilkan sedikit ion-ion dalam larutan zat terlarut dan dinamakan elektrolit lemah. 2. Komposisi larutan dapat dinyatakan dengan kadar atau konsentrasi. Satuan yang dipakai untuk 6. Larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak menyatakan kadar larutan adalah persen berat, persen dapat menghantarkan arus listrik karena me- volume, dan bpj (ppm). ngandung zat terlarut yang tidak dapat terionisasi. 3. Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan digolongkan menjadi larutan elektrolit dan nonelektrolit. 4. Larutan elektrolit bersifat menghantarkan arus listrik yang disebabkan oleh adanya ion positif dan negatif dalam larutan. Larutan elektrolit dapat dibuat dari senyawa ion dan kovalen. Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit 119

Peta Konsep Larutan Nonelektrolit berdasarkan sifat kelistrikan yaitu Elektrolit Senyawa kovalen yang tidak terionisasi terdiri atas Elektrolit kuat Elektrolit lemah terdiri atas yaitu Senyawa ion Senyawa kovalen Senyawa kovalen terionisasi sempurna yang terionisasi tidak sempurna Refleksi Bagian manakah dari materi Bab 6 ini yang tidak tersebut, Anda dapat mendeskripsikan jenis larutan yang Anda kuasai? Jika Anda merasa kesulitan, diskusikan dapat menghantarkan arus listrik, dan yang tidak dapat dengan teman atau guru kimia Anda. menghantarkan arus listrik, dan bagaimana menghitung komposisinya.Tuliskanlah oleh Anda manfaat lainnya dari Pada bab ini, Anda telah memahami definisi larutan mempelajari sifat kelistrikan larutan. dan pembagiannya berdasarkan sifat kelistrikannya. Dengan mengetahui sifat kelistrikan dan larutan 120 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

Evaluasi Kompetensi Bab 6 A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat. 1. Di antara pernyataan berikut, yang tidak menunjukkan 8. Ebtanas 1997: definisi larutan adalah .... A. membentuk satu fasa Data hasil pengujian daya hantar listrik beberapa B. zat terlarut tersebar merata dalam medium pelarut larutan: C. bersifat homogen D. tidak ada interaksi antar partikel pelarut dan Larutan Pengamatan terlarut E. zat terlarut dapat berupa molekul atau ion 1 Nyala Lampu Gelembung Gas 2 3 Terang Ada 4 2. Campuran berikut yang bukan larutan adalah .... 5 Tidak menyala Tidak ada A. sirup B. fanta Tidak menyala Ada C. gula pasir D. kuningan Tidak menyala Tidak ada E. perunggu Menyala Ada Berdasarkan data tersebut, larutan nonelektrolit adalah 3. Udara merupakan larutan gas dalam gas. Komponen larutan nomor .... gas yang berperan sebagai pelarut adalah .... A. 1 dan 5 D. 1 dan 4 A. O2 D. H2 B. 2 dan 3 E. 2 dan 4 B. N2 E. CO2 C. H2O C. 3 dan 5 Untuk soal no. 9 dan 10 perhatikan tabel berikut. 4. Air minum berikut yang bukan larutan adalah .... Nyala Lampu Redup A. aqua galon Larutan Nyala Mati   B. air teh 1   2  C. air isi ulang 3 4 D. air ledeng 5 E. aqua destilasi 5. Kaporit sebanyak 3 mg dilarutkan ke dalam satu liter 9. Berdasarkan data tersebut, larutan elektrolit kuat air, kadar kaporit larutan adalah .... A. 1 ppm adalah larutan nomor .... B. 2 ppm C. 3 ppm A. 1 dan 5 D. 1 dan 2 D. 4 ppm E. 5 ppm 6. Pada label botol tertulis 25% asam cuka, artinya dalam B. 2 dan 3 E. 2 dan 4 100 mL larutan cuka terdapat asam cuka sebanyak .... A. 0,25 g C. 3 dan 5 B. 2,5 g C. 4 g 10. Berdasarkan data tersebut, larutan elektrolit lemah D. 25 g E. 100 g adalah larutan nomor .... A. 1 dan 3 D. 3 dan 5 B. 2 dan 5 E. 5 saja C. 3 dan 4 7. Pada label minuman beralkohol tertera \"mengandung 11. Di antara zat berikut, ketika di dalam air dapat mem- 5% alkohol\". Dalam 100 mL minuman terdapat alkohol sebanyak .... bentuk larutan elektrolit kuat adalah .... A. 2 mL B. 5 mL A. gula pasir D. cuka C. 10 mL D. 25 mL B. alkohol E. garam dapur E. 100 mL C. formalin 12. Di antara zat berikut, ketika di dalam air dapat mem- bentuk larutan elektrolit lemah adalah .... A. gula pasir D. cuka B. alkohol E. garam dapur C. formalin Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit 121

13. Di antara zat berikut, di dalam air yang bersifat elektrolit 17. Jika MgNH4PO4 dilarutkan dalam air maka dalam lemah dan berikatan kovalen adalah .... larutan akan terdapat ion-ion .... A. MgCl2 MMgg2N+Hd3a+ndNaHn 4PPOO4432–– B. NH4Cl A. C. CH3COOH B. D. NaOH C. NH4+ dan MgPO4– E. CCl4 D. HM3gP2+O,4N+Hda4n+ MgN– E. dan PO43– 14. Di antara senyawa ion berikut, yang tidak dapat menghantarkan arus listrik di dalam air adalah .... 18. Spesi kimia yang menghantarkan listrik di dalam A. CaCO3 B. MgCl2 larutan KSCN adalah .... C. KCl A. ion-ion S2– dan KCN2+ D. Sr(NO3)2 B. ion-ion KS+ dan CN– E. CaCl2 C. ion-ion K+ dan SCN– 15. Di antara zat berikut, ketika di dalam air dapat mem- D. miono-leioknulKK+SdCaNn Hda2On H2O bentuk larutan elektrolit lemah adalah .... E. A. HCl B. H2SO4 19. Ke dalam air ditambahkan cuka dan alkohol kemudian C. HNO3 D. NH3 diuji sifat listriknya. Spesi kimia yang menghantarkan E. NaOH arus listrik adalah .... D. C2H3O2– dan H+ 16. Di antara campuran berikut, ketika dalam air mem- E. C2H5OH dan H2O bentuk larutan nonelektrolit adalah .... A. C2H5OH A. CH3COOH + NaCl B. H2O B. C2H5OH + C12H22O11 C. CH3COOH C. Spiritus + HCl D. C2H5OH + NaCl 20. NH3 adalah senyawa kovalen, tetapi dalam air E. C12H22O11 + CH3COOH membentuk elektrolit lemah, alasannya adalah .... A. terurai menjadi ion N- dan H+ B. bereaksi dengan air membentuk ion NH4+ dan OH– C. NH3 senyawa kovalen yang bermuatan D. taeirruterariiomniesmasbiemnetnukjamdioHle+kudlaNn HO3H+– E. B. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar. 4. Identifikasi spesi kimia apa yang terdapat dalam larutan 1. Berikan contoh larutan yang terdiri atas: cair untuk tiap senyawa berikut: a. zat padat terlarut dalam cair; b. gas terlarut dalam gas; a. kalium nitrat; d. isopropil alkohol; c. cair terlarut dalam cair; d. padat terlarut dalam padat. b. asam perklorat; e. asam sulfida. c. kalium hidroksida; 2. Bagaimana menentukan secara eksperimen bahwa 5. Mengapa HCl kering dalam keadaan gas tergolong larutan itu elektrolit kuat, elektrolit lemah, dan non- nonelektrolit, tetapi dalam larutan dalam air tergolong elektrolit? Jelaskan. elektrolit kuat? Jelaskan. 3. Apakah air tergolong elektrolit atau nonelektrolit? Terangkan. 122 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

Bab 7 Sumber: www.mooseyscountrygarden.com Reaksi reduksi oksidasi terjadi pada baterai, accu kendaraan, dan proses fotosintesis. Reaksi Reduksi Oksidasi Hasil yang harus Anda capai: memahami sifat-sifat larutan nonelektrolit dan elektrolit serta reaksi reduksi oksidasi. Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu: menjelaskan perkembangan konsep reaksi reduksi oksidasi dan hubungannya dengan tata nama senyawa serta penerapannya. Selain reaksi penggabungan, reaksi penguraian, dan reaksi metatesis, A. Pengertian Reduksi masih terdapat satu jenis reaksi yang penting, yaitu reaksi reduksi-oksidasi Oksidasi (redoks). Reaksi ini memiliki aplikasi yang sangat penting sebab merupakan reaksi kimia yang menghasilkan energi listrik siap pakai, B. Reaksi Reduksi seperti pada baterai dan aki (accumulator). Selain itu, pada proses Oksidasi pembakaran, fotosintesis, dan metabolisme makanan dalam sistem sel makhluk hidup juga terjadi reaksi redoks. C. Aplikasi Reaksi Reduksi Oksidasi Bagaimanakah perkembangan dari konsep reaksi redoks? Bagaimanakah hubungan reaksi redoks dengan tata nama senyawanya? Anda dapat menjawab pertanyaan tersebut jika Anda pelajari bab ini dengan baik. 123

Tes Kompetensi Awal 1. Tuliskan konfigurasi elektron dari besi. 2. Apakah yang Anda ketahui tentang elektron pada suatu atom? 3. Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik? Jelaskan. Kata Kunci A. Pengertian Reduksi Oksidasi • Oksida Pada bab sebelumnya, Anda sudah mengenal beberapa macam reaksi. • Pengikatan oksigen Sebutkan kembali reaksi apa saja yang Anda ketahui. Sekarang, Anda akan dikenalkan dengan salah satu macam reaksi yang melibatkan transfer elektron dari satu spesi kimia ke spesi kimia lain, dapat berupa senyawa, molekul, atau ion. Reaksi ini terjadi pada reaksi metabolisme zat makanan dalam tubuh, proses pemurnian logam-logam dari bijihnya, baterai, dan accumulator. Makna reduksi oksidasi (redoks) mengalami perkembangan dari masa ke masa sejalan dengan perkembangan ilmu Kimia sendiri. Sebelum dikenal elektron, konsep redoks dihubungkan dengan reaksi kimia yang melibatkan oksigen dan hidrogen. Sumber: Saugou Kagashi 1. Pengikatan Oksigen Gambar 7.1 Sejak dulu, para pakar kimia sudah mengetahui bahwa oksigen dapat bereaksi dengan banyak unsur. Senyawa yang terbentuk dari hasil reaksi Fosfor putih dalam air diaerasi dengan oksigen dinamakan oksida sehingga reaksi antara oksigen dan dengan udara sehingga terjadi suatu unsur dinamakan reaksi oksidasi seperti contoh pada Gambar 7.1. reaksi oksidasi disertai nyala api Karat besi adalah senyawa yang terbentuk dari hasil reaksi antara dalam air. besi dan oksigen (besi oksida). Perkaratan besi merupakan salah satu P4(s) + 5O2 (g) ⎯⎯→ 2P2O5(g) contoh dari reaksi oksidasi. Persamaan reaksi pembentukan oksida besi dapat ditulis sebagai berikut. 4Fe(s) + 3O2(g) ⎯⎯→ 2Fe2O3(s) Pada reaksi tersebut, besi mengalami oksidasi dengan cara mengikat oksigen menjadi besi oksida. Kebalikan dari reaksi oksidasi dinamakan reaksi reduksi. Pada reaksi reduksi terjadi pelepasan oksigen. Besi oksida dapat direduksi dengan cara direaksikan dengan gas hidrogen, persamaan reaksinya: Fe2O3(s) + 3H2(g) ⎯⎯→ 2Fe(s) + 3H2O(g) Contoh: (reaksi oksidasi) C2CCSO(HOs)4((2gg(+)g))++O+2H(2gOO2)(g22⎯()(gg⎯)⎯)→⎯⎯⎯→C⎯⎯→→OC(22C(sSg)OO)+2(3(sg)H)+2O2(gH) 2O(g) (reaksi reduksi) (reaksi oksidasi) (reaksi oksidasi) 124 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

Contoh 7.1 Konsep Redoks Melibatkan Oksigen Manakah di antara reaksi berikut yang tergolong reaksi reduksi-oksidasi menurut konsep pelepasan dan pengikatan oksigen? A. Z2Hn(2sO) 2+(aHq)2S→O24(Haq2O) →(A)Z+nSOO2(4(ga)q) + H2(g) B. Jawab Reaksi (a) terjadi pelepasan oksigen maka reaksinya tergolong reaksi reduksi. Reaksi (b) terjadi pelepasan oksigen, tergolong reaksi reduksi. 2. Pelepasan dan Penerimaan Elektron Konsep redoks yang melibatkan transfer elektron berkembang setelah diketahui adanya elektron dalam atom dan reaksi pembentukan senyawa ion (lihat kembali topik ikatan ion). Tuliskan pembentukan senyawa NaCl dari unsur-unsurnya. Spesi manakah yang melepaskan elektron dan yang menerima elektron? Dalam konsep redoks, peristiwa pelepasan elektron dinamakan oksidasi, sedangkan peristiwa penerimaan elektron dinamakan reduksi. Pada pembentukan senyawa NaCl dari unsur-unsurnya, atom natrium mengalami oksidasi, sedangkan atom klorin mengalami reduksi. Penggabungan kedua proses itu dinamakan reaksi redoks. Reaksi redoks pada peristiwa perkaratan besi dapat dijelaskan dengan reaksi berikut: 2Fe ⎯⎯→ 2Fe3+ + 6e– (oksidasi) Pada3rOe2ak+si 6e– ⎯⎯→ 3O2– elektron (reduksi) dua atom besi dan tersebut, enam dilepaskan oleh idtiute, rpiemriastoiwleahoktisgiadaastiosmelaoluksdiigseenrtami pemerbisetinwtuakresdeunkysai.wPaadFae2sOet3i.aOp pleehrskamaraeanna reaksi, massa dan muatan harus setara antara ruas kanan dan ruas kiri (ingat kembali penulisan persamaan reaksi). Persamaan reaksi redoks tersebut memiliki muatan dan jumlah atom yang sama antara ruas sebelah kiri dan sebelah kanan persamaan reaksi. Oksidasi besi netral melepaskan elektron yang membuatnya kehilangan muatan. Dengan menyamakan koefisiennya maka muatan pada kedua ruas persamaan reaksi menjadi sama. Penyetaraan pada reaksi reduksi oksigen juga menggunakan cara yang sama. Contoh 7.2 Reduksi Oksidasi Berdasarkan Transfer Elektron Manakah dari reaksi berikut yang mengalami oksidasi dan reduksi berdasarkan konsep transfer elektron? Mg(s) + Cl2(g) → MgCl2(g) Jawab Persamaan reaksi ionnya: Oksidasi: Mg → Mg2+ + 2e− Reduksi: Cl2+ 2e− → 2Cl– Reaksi keseluruhan: Mg + Cl2 → MgCl2 Reaksi Reduksi Oksidasi 125

Dari persamaan tersebut, dapat diketahui bahwa Mg melepaskan elektron dan Cl menerima elektron. Dengan demikian, Mg mengalami oksidasi dan Cl mengalami reduksi. Kata Kunci 3. Reduktor dan Oksidator • Pengoksidasi Berdasarkan uraian sebelumnya, apa yang dapat Anda simpulkan • Pereduksi mengenai zat-zat kimia dihubungkan dengan konsep redoks? Semua zat kimia dapat dikelompokkan ke dalam dua kelompok, yakni zat-zat yang mengalami oksidasi dan zat-zat yang mengalami reduksi. Dalam reaksi redoks, pereaksi yang dapat mengoksidasi pereaksi lain dinamakan zat pengoksidasi atau oksidator. Sebaliknya, zat yang dapat mereduksi zat lain dinamakan zat pereduksi atau reduktor. Pada Contoh 7.2, magnesium melepaskan elektron yang menyebab- kan klorin mengalami reduksi. Dalam hal ini, magnesium disebut zat pereduksi atau reduktor. Sebaliknya, atom klorin berperan dalam mengoksidasi magnesium sehingga klorin disebut oksidator. Contoh 7.3 Reduktor dan Oksidator Kelompokkan pereaksi-pereaksi berikut ke dalam oksidator dan reduktor. a. 4Cu(s) + OH22((gg)) ⎯⎯→ 22NCuaH2O((ss)) b. 2Na(s) + ⎯⎯→ Jawab 4Cu ⎯⎯→ 4Cu++ 4e– (reduktor) O2 + 4e– ⎯⎯→ 2O2– (oksidator) 2Na ⎯⎯→ 2Na+ + 2e– (reduktor) H2 + 2e– ⎯⎯→ 2H– (oksidator) Tes Kompetensi Subbab A Kerjakanlah di dalam buku latihan. 1. Manakah di antara reaksi berikut yang tergolong 2. Manakah dari reaksi berikut yang mengalami reaksi reduksi atau oksidasi menurut konsep oksidasi dan reduksi berdasarkan transfer elektron? pelepasan atau pengikatan oksigen/hidrogen? a. 222ZCSNn(Oaas)((2s+s())g)++H+NO2OOH2(23Cg(()aglq()⎯a)⎯q⎯⎯)→⎯⎯→⎯→2⎯C2→ZSanOO2(NN3((sOga))C3)l2((aaqq))++HH2(2g()g) b. a. CCC3CM6uOaH((gs(s1)()g2Os+)+)+6+(HsH)HN2+2SNO2OO6H3O((4ag3(2q(a)()ggq⎯))⎯)⎯⎯⎯⎯⎯→→⎯⎯⎯→→→CC6MOCaC(u2gNO(3SgNO2O)(g23+(4))(g2+a()Haq+q)62)(H++3g2)HOHH2((22A((g)gg))) c. b. d. c. d. 3. Tentukan reduktor dan oksidator dari reaksi berikut: e. a. NNHa(3s()g+) +HH2OC(lA()g)⎯⎯⎯⎯→→NNaHO4HC(l a(sq)) + H2(g) b. B. Reaksi Reduksi Oksidasi Perkembangan konsep redoks tidak berhenti sampai transfer elektron. Konsep tersebut berkembang terus sejalan dengan munculnya masalah dalam reaksi-reaksi redoks yang tidak dapat dijelaskan dengan konsep transfer elektron maupun dengan konsep pengikatan oksigen. Akan tetapi, hanya dapat dijelaskan dengan konsep bilangan oksidasi. 126 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

1. Bilangan Oksidasi dan Penentuan Bilangan Oksidasi Apa yang dimaksud dengan bilangan oksidasi? Bilangan oksidasi adalah suatu bilangan yang menyatakan valensi atom dalam suatu senyawa yang dapat memiliki harga positif maupun negatif. Bagaimana menentukan bilangan oksidasi (biloks) atom suatu unsur? Dalam hal ini, para pakar kimia bersepakat mengembangkan aturan yang berkaitan dengan biloks unsur, yaitu sebagai berikut. a. Dalam bentuk unsur atau molekul unsur (Gambar 7.2), bilangan oksidasi atom-atomnya sama dengan nol. Contoh: Biloks Na dalam unsur Na = 0; biloks O dalam molekul PO4 2==0.0; biloks Cl dalam molekul Cl2 = 0; biloks P dalam molekul Gambar 7.2 Contoh molekul unsur: Cl2, P4, S8 Cl2 P4 S8 b. Dalam senyawa ion, bilangan oksidasi atom-atom sama dengan muatan Mahir Menjawab kation dan anionnya. Contoh: Bilangan oksidasi atom Mn Dalam senyawa NaCl, atom Na bermuatan +1 dan atom Cl bermuatan –1 sehingga bilangan oksidasi Na = +1 dan Cl = –1. tertinggi di antara senyawa berikut adalah .... c. Bilangan oksidasi atom-atom yang lain ditentukan menurut aturan A. MnO D. KMnO 2 4 berikut. B. Mn2O3 E. K2MnO4 C. Mn3O4 1) Biloks atom golongan IA dalam semua senyawa adalah +1. Biloks Jawab atom golongan IIA dalam semua senyawa adalah +2. A. biloks O = –2, MnO2= 0 2) Biloks atom-atom unsur halogen dalam senyawa biner adalah –1, biloks MnO2={biloks Mn+2 (biloks O)} sedangkan dalam senyawa poliatom bergantung pada senyawanya. biloks Mn= +4 3) Biloks atom oksigen dalam senyawa adalah –2, kecuali dalam Dengan cara yang sama: spaemroaksdidena g(aHn2O– 212, Na2O) sama dengan –1 dan dalam superoksida B. biloks Mn= –3 . C. biloks Mn= +2 D. biloks Mn= +7 E. biloks Mn= +6 4) Biloks atom hidrogen dalam senyawa adalah +1, kecuali dalam Jadi, biloks Mn tertinggi sama senyawa hidrida sama dengan –1. dengan +7 (D). d. Jumlah total bilangan oksidasi dalam senyawa netral sama dengan nol Ebtanas 1999–2000 (Gambar 7.2). Jumlah total bilangan oksidasi untuk ion sama dengan muatan ionnya. Contoh: Biloks ttoottaallddalaalmammioolnekNulHH42+O==+01; .biloks total dalam ion CO32– = –2; biloks HCl CIF H2O Gambar 7.3 NH3 CH3OH CH4 Biloks total molekul-molekul sama dengan nol. Reaksi Reduksi Oksidasi 127

Contoh 7.4 Kata Kunci Menentukan Bilangan Oksidasi Atom dalam Senyawa Ion Tentukan biloks setiap atom dalam senyawa dan ion berikut: NO2, ClO3 , NH4+. • Bilangan oksidasi • Muatan ion Jawab D•••••D•••D• aaalllaaammmJJJBBBBBBBBBaaaiiiiiiiiidddllllllllliNioooooooooooiii,,,kkkkkkkkknnObbbsssssssssCNi2iittNNOiCHOll:loooooolHOlnktktkdddddada4sss3aaaNaa+lla–CNNlllllmi:laaaa:aHoalmmmmmndomdd4la+aaCeNNNCNlCllka=aallHOHOmOlumOmOl+424233N+N+N3–C=–=–1====OOlH=O({–a224{b+–3+–t2=={–bi1u2l1b==(iorl(a+0i(aok(lataona+ks(tu–4tktausNu3rd.u5tsraNr.)ur.aCna+arnn+nalcdn2+.cc3)4(..d3)b4(3))bi)(lioblokilksosOkHs)O)==) =0+}1–}1} Pada contoh soal tersebut, atom N dapat memiliki biloks lebih dari satu, yakni –3 dan +4. Kenyataannya bukan hanya atom N, melainkan banyak atom-atom yang memiliki biloks lebih dari satu, terutama atom- atom unsur transisi dan beberapa atom nonlogam. Bagaimana menentukan biloks atom yang memiliki lebih dari satu bilangan oksidasi, seperti yang terdapat dalam senyawa poliatom, misalnya FpeoSliOat4o,mFed2a(SpOat3)d3i,teKnCturOka3n, ddaenngKa2nCmr2Oud7a?hBjiilkoaksAantodma mdeanlagmetashenuyi amwuaatioann setiap ion. sehinDgagalamsukseanr ymawenaeFnetSuOka4n, atom Fe dan S memiliki biloks lebih dari satu biloksnya secara langsung. Akan tetapi, jika Anda mengetahui mmaukaatanbilsoektisapFeiond,anmiSsaldnaypaaitondiFteen=tuk2a+n.dAangaiornleSbOih4 = 2– (aturan d) mudah, perhatikan reaksi penguraian FeSO4 berikut. FeSO4(s) ⎯⎯→ Fe2+(aq)+SO42–(aq) Menurut aturan b, biloks ion sama dengan muatannya maka biloks Fe = +2. Biloks S ditentukan dengan cara yang sama seperti pada contoh soal sebelumnya, hasilnya biloks S =+6. Jadi, biloks atom-atom dalam FeSO4 adalah Fe = +2, S = +6, dan O =–2. Contoh 7.5 Menentukan Bilangan Oksidasi Atom dalam Senyawa Poliatom Tentukan biloks atom-atom dalam Fe2(SO3)3. Jawab BMFeilu3o+akt=saFn3ei+o=nd+daan3la(SmaOtuF32re–a2(n=S4O)23–)3 adalah BBBJaiiidllloooi,kkkbsssitSOloodtkdaasallSaliaomdmnaSSlSaOOOm33322S–2––O===32{–––b22=il((oaa+kttusu4rSr.aan+n433).(cb)iloks O) = –2}. 128 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

2. Reaksi Reduksi Oksidasi dan Bilangan Oksidasi Bagaimana bilangan oksidasi dapat menjelaskan reaksi redoks? Apa Anda cukup puas dengan konsep transfer elektron? Tinjau reaksi antara SO2 dan O2 membentuk SO3. Reaksinya dapat Rumus Lewis SO2 ditulis sebagai berikut. Rumus Lewis SO 2SO2(g) + O2(g) ⎯⎯→ 2SO3(g) 3 Jika dikaji berdasarkan konsep pengikatan oksigen maka reaksi Gambar 7.4 Rumus struktur lewis SO2 dan tersebut adalah reaksi oksidasi. Jika dikaji berdasarkan transfer elektron SO3 maka Anda mungkin akan bingung, mengapa? Pada reaksi tersebut tidak terjadi transfer elektron, tetapi melalui penggunaan bersama pasangan elektron membentuk ikatan kovalen. Oleh karena senyawa tSeOrs3ebmuetrtuipdaakkadnapseant ydaiwjealakskoavnaldenen(gpaenrhkaotniksaenp Gambar 7.4) maka reaksi transfer elektron. Sesungguhnya, banyak reaksi redoks yang tidak dapat dijelaskan dengan transfer elektron maupun dengan pengikatan oksigen, di antaranya: a) CCIN2(Ouag2()2Ss(+)2gO+)3+C3H(4alN2Hq()gO2+)(3g⎯(2)aH⎯⎯q→)C⎯⎯→l2(Ia⎯CC→q)lH3C⎯(4g(u)⎯g(→)N+2ON32)a2HC(a2l(Oqa)(q+A))+NHO22O(g()A+)+HS2OO(2A()g)+S(s) b) c) d) Oleh karena banyak reaksi redoks yang tidak dapat dijelaskan dengan Mahir Menjawab konsep pengikatan oksigen maupun transfer elektron maka para pakar kimia mengembangkan konsep alternatif, yaitu perubahan bilangan oksidasi. Menurut Perhatikan reaksi redoks berikut: Sn+4HNO3 ⎯⎯→ SnO2 + 4NO2 +H2O konsep ini, jika dalam reaksi bilangan oksidasi atom meningkat maka Senyawa yang berperan sebagai atom tersebut mengalami oksidasi. Sebaliknya, jika bilangan oksidasinya reduktor adalah .... turun maka atom tersebut mengalami reduksi. A. Sn te r Berdasarkan konsep bilangan oksidasi, apakah reaksi sSuOat2udraenakOs2i B. HNO3 sebut merupakan reaksi redoks? Untuk mengetahui C. SnO2 D. NO tergolong reaksi redoks atau bukan menurut konsep perubahan bilangan 2 oksidasi maka perlu diketahui biloks dari setiap atom, baik dalam pereaksi E. H2O Pembahasan sm=Beiablo+uakgp4sauiOndbahednraaislbkaiilumlotr.keSsaOkSs2i.ddaaBlnialmoSkOsS3Od=a3ri=–S2O+(a26,t.uOrSa2en,cdacar.a3n)dSmiOaag3kraaamdbaildloaakhpsa0St (aturan d). +5 reduksi +4 ddianlyaamtaSkOan2 Sn + 4HNO3 → SnO2 + 4NO2 + 2H2O 0 Oksidasi +4 +4 +6 Oksidator adalah N Reduktor adalah Sn SO2 + O2 ⎯⎯→ SO3 Jadi, karena Sn menjadikan N mengalami reduksi maka Sn 0 –2 bertindak sebagai reduktor (A) UMPTN 1999/B Berdasarkan diagram tersebut dapat disimpulkan bahwa: a) atom S mengalami kenaikan biloks dari +4 menjadi +6, peristiwa ini disebut oksidasi; b) atom O mengalami penurunan biloks dari 0 menjadi –2, peristiwa ini disebut reduksi. Dengan demikian, reaksi tersebut adalah reaksi redoks. Manakah reduktor dan oksidator pada reaksi di atas? Oleh karena SamdOoal2leaskheuholiknOsgig2daamtSoeOrn. y2MedboiasleebkbkuualtnOrme2douslekentkoduri.lriSmOe2ntgearlaomksiidreadsiukmsai kaakibmaotlemkoullekOu2l Reaksi Reduksi Oksidasi 129

Catatan Note Contoh 7.6 Walaupun biloks yang berubah Reaksi Redoks Menurut Perubahan Bilangan Oksidasi hanya satu atom dalam molekul, Tentukan manakah oksidasi dan reduksi serta reduktor dan oksidator pada reaksi tetapi yang disebut reduktor atau berikut: oksidator bukan atomnya, melainkan CO2(g) + 4H2(g) ⎯⎯→ CH4(g) + 2H2O(g) molekulnya. Jawab Tentukan biloks setiap atom. Eventhough oxidation number DDDADaaaatollllaaaammmmmCHHCCmOH22,Oeb42n,,,ilbbbgoiiiallklloooaskkkmHsssiOHH=pe===0nu++–r2u11dn,daadannannCbOiCl=o==k+s––d424a.ri +4 menjadi –4 (reduksi) dan atom H changes for only one atom in a mengalami kenaikan biloks dari 0 menjadi +1 (oksidasi). Dalam bentuk diagram molecule, reductor or oxidator is used dapat dinyatakan sebagai berikut: to mention its molecul not atom itself. +4 –4 CO(g) + 4H2(g) ⎯⎯→ CH4(g) + 2H2O(g) 0 +1 Sebagai reduktor adalah molekul H2 dan sebagai oksidator adalah molekul CO2. Reaksi Disproporsionasi Apa yang dimaksud dengan reaksi disproporsionasi? Reaksi disproporsionasi atau disebut juga reaksi swaredoks adalah suatu reaksi yang mengalami oksidasi dan juga reduksi pada pereaksinya. Contoh: Hidrogen peroksida dipanaskan pada suhu di atas 60°C dan terurai menurut persamaan reaksi berikut: H2O2(A) ⎯⎯→ H2O(A) + O2(g) Biloks atom O dalam (Hda2Ola2madHa2laOh) –1 (aturan c.3). Setelah terurai berubah menjadi –2 dan 0 dalam (O2). Persamaan kerangkanya: –1 0 –2 H2O2(l) ⎯⎯→ H2O(l) + O2(g) Oleh karena molekul Hte2rOse2budtapdaitnabmerapkearnanresaekbsaigadiisopkrosipdoartsoior ndaasni juga reduktor maka reaksi atau reaksi swaredoks. 3. Tata Nama Senyawa dan Biloks Pada bab sebelumnya, Anda telah belajar tata nama senyawa biner dan senyawa poliatom. Tata nama tersebut berlaku untuk zat molekuler atau senyawa ion yang mengandung kation hanya memiliki satu harga muatan atau biloks logam golongan IA dan IIA. Untuk kation-kation logam yang memiliki lebih dari satu harga biloks (khususnya unsur-unsur transisi), tata namanya ditambah angka romawi dalam tanda kurung yang menunjukkan harga biloks. Angka romawi tersebut tidak terpisahkan dari nama kationnya. 130 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

Contoh: mSneCmlb2eddaaknanSnnCaml4a, keduanya memiliki unsur yang sama. Untuk kedua senyawa itu, harga biloks timah disisipkan ke dalam nama menurut aturan sebelumnya (timah klorida). Biloks kSendudaalsaemnySanwCal2ituadaadlaahlah+2 dan dalam SnCl4 adalah +4. Jadi, nama SSnnCCll42 : timah(II) klorida : timah(IV) klorida Tes Kompetensi Subbab B Kerjakanlah di dalam buku latihan. 1. Dalam molekul apa atom S memiliki biloks sama dengan Tbdac...e. ntu222OkHHCa3(nO2IgO()bg2((i)+lgAa⎯))nN⎯⎯⎯g→Oa⎯⎯→n→H(og222)k(CHsg⎯iO)d2⎯(+a→(gsg)i)IOs+2+e(2gt(Oi)gOa)p22(+(aggt))oNmOd2a(gla)m senyawa 2. nol? 3. Berapa biloks atom O dalam molekul ozon? Berapa bilangan oksidasi Fe dalam senyawa FeCl3 dan FeS? 8. 4. BTNeeanr2atSupOkaa4,nbHiblSoilkOans4g–ta,onStaOolk4s2ai–td,oaHmsi2-aPatOtoom4m–-,adtdoaamnlaPbmOer4Mi3k–ug?t(.OH)2, berikut, kemudian tentukan reaksi yang tergolong 5. Tacdb...e. ntuHCHMkra22n2SOnOOO2b7,4i42–Ml,–,o,HMkCgsC3rnNa2lOOtO2o,23m3,K,,MCONdrnaa2OlCHa2ml2 senyawa poliatom berikut. 6. Bcdba....erdaKK(CMsNCaSunrHC(rSkNONaO4)On32,4,F,CkK3Me)oH22(n,CSn3CsOOrOeOupH42N),4p,2K,OeKPMrb22uC,Cnb(raONO2hO4H3a7n4)b2SilOan4g,an oksidasi, swaredoks. tentukan oksidasi dan reduksi serta oksidator dan 7. Tcbdea.....uliskC2CN2(3aHNNCrlHn22u(NOOHt3g((aO)(3sg4t()g+))as3)+)(2+n+aCHaqOHmr)2HO22+CaO(2(OglsA)3(7e()gC(⎯nA)s⎯yu)⎯)a⎯→2⎯Ow→⎯⎯C→a(⎯Hs-→u)sNC2e⎯ONnHl(⎯y(→a24saC(q)w6g)l+(aC)+g+b)uCeH(u4rNiCOkHOul(O2s3tO)).(2(a(aqgq))) + + 9. a. CFMCerun22C(OSSlO3Od,4Ka4,)nM23CCdnrauOOnC42,,Fl2KKeS22MCOrn42OO74, KMnO4 b. c. d. reduktor dalam reaksi berikut. C. Aplikasi Reaksi Reduksi Oksidasi Kata Kunci Secara kimia, reaksi redoks tidak berbeda dengan reaksi-reaksi kimia • Baterai kering yang lain, tetapi dalam reaksi redoks ada perubahan bilangan oksidasi • Muatan listrik akibat perubahan muatan. Perubahan muatan ini disebabkan adanya transfer elektron dari satu atom ke atom lain. Jika transfer elektron ini dimanfaatkan akan menghasilkan energi listrik arus searah sebab aliran listrik tiada lain adalah aliran elektron. 1. Sel Volta Komersial Sel Volta adalah sumber energi listrik siap pakai yang dikemas dalam bentuk dan ukuran sesuai kegunaan. Sel Volta terdiri atas elektrode (anode dan katode) tempat terjadinya reaksi redoks. Kedua elektrode ini dicelupkan ke dalam zat kimia yang berperan sebagai medium aliran listrik dan sebagai oksidator atau reduktor. Umumnya, sel Volta komersial berupa sel kering baterai dan accumulator (accu). Jenis baterai bermacam-macam di antaranya baterai seng-karbon, baterai litium, dan baterai nikel-kadmium (nicad). Reaksi Reduksi Oksidasi 131

Sekilas a. Baterai Seng-Karbon Kimia Baterai jenis seng-karbon atau Leclanche adalah baterai generasi Alessandro Volta pertama yang dikomersilkan, dipakai untuk lampu senter, jam dinding, (1745–1827) radio, dan alat-alat elektronik lainnya. Baterai ini terdiri atas seng (anode) Sumber: www.thiel.edu dan batang grafit (katode). Sebagai zat elektrolitnya adalah campuran Volta melakukan percobaan dengan membuat sel Volta. Dia RMenaOks2i, rNedHo4kCsl,yadnagn serbuk karbon yang dikemas dalam bentuk pasta. menemukan arus listrik yang terjadi sangat rumit, tetapi secara sederhana dapat mengalir dari Cu menuju Zn melalui kardus basah. Ilmuwan Italia ditulis dalam bentuk persamaan berikut. ini, mengamati bahwa dua logam yang bertemu menghasilkan \"rasa Zn(s) ⎯⎯→ Zn2+(aq)+2e– (anode) pahit\" ketika logam-logamnya ini menyentuh lidahnya. Percobaan 2MnO2(s)+2NH4+(aq)+2e– ⎯⎯→ Mn2O3(s)+2NH3(aq)+H2O (katode) selanjutnya meyakinkan dia bahwa hal ini disebabkan arus listrik. Inilah Potensial sel yang dihasilkan adalah 1,5 V dan arus listrik yang baterai pertama yang ditemukan. mengalir akan berkurang jika dipakai. Potensial sel juga akan berkurang jika cuaca dingin. b. Baterai Merkuri Sel Volta yang lain adalah sel merkuri atau disebut juga baterai kancing jenis Ruben-Mallory. Sel jenis ini banyak digunakan untuk baterai arloji, kalkulator, dan komputer. Baterai merkuri ini telah dilarang penggunaannya dan ditarik dari peredaran sebab bahaya yang dikandungnya (logam berat merkuri). Baterai kancing ini terdiri atas seng (anode) dan merkuri(II) oksida (katode). Kedua elektrode tersebut berupa serbuk padat. Ruang di antara kedua elektrode diisi dengan bahan penyerap yang mengandung elektrolit kalium hidroksida (basa, alkalin) (perhatikan Gambar 7.5). Reaksi redoks yang terjadi dalam sel adalah sebagai berikut. Zn(s)+2OH–(aq) ⎯⎯→ –Z⎯n⎯O→(Hs)g+(AH)2+O2(OA)H+–2(aeq– ) (anode) HgO(s)+H2O(A)+2e (katode) Potensial sel yang dihasilkan adalah 1,35 V. HgO dalam KOH dan Zn(OH )2 Katode baja Insulator Gambar 7.5 Anode seng Baterai merkuri Sumber: wps.prenhall.com Kegiatan Inkuiri Buktikan oleh Anda bahwa persamaan reaksi redoks pada baterai merkuri sudah setara. Hubungkan dengan massa dan muatan listriknya. 132 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

c. Baterai Litium Sel kering tersebut (baterai seng-karbon dan baterai merkuri) tidak benar-benar kering sebab elektrolit yang dipakai masih berupa pasta. Sel kering yang benar-benar kering adalah sel jenis litium-iodin. Sel litium-iodin adalah sel Volta dengan logam litium sebagai anode dan senyawa kompleks lIi2tisuembagioadi ikdaat.oRdee.aKkseidrueadoelkesktyraondge ini dipisahkan oleh lapisan tipis dari terjadi adalah sebagai berikut. 2Li(s) ⎯⎯→ 2Li+(aq)+2e– (anode) Sekilas 3I2(s) + 2e– ⎯⎯→ 2I3–(aq) (katode) Kimia Potensial sel yang dihasilkan sebesar 3,6 V. Baterai jenis litium berbeda dengan baterai seng-karbon dan baterai merkuri sebab baterai ini dapat diisi ulang (rechargeable). Baterai litium banyak dipakai untuk mobilephone (HP) dan mobil mainan. d. Baterai Nikel-Kadmium Baterai Alkalin Selain baterai litium-iodin, baterai yang dapat diisi ulang lainnya Pernahkah Anda mendengar adalah baterai nikel-kadmium (nicad). Sel nicad adalah baterai untuk sebutan baterai alkalin? Baterai penyimpan muatan. Sel nicad tergolong sel Volta yang terdiri atas alkalin termasuk jenis sel Volta. kadmium sebagai anode, nikel oksida sebagai katode, dengan elektrolit Elektron yang di hasilkan dari reaksi kalium hidroksida. oksidasi terkumpul di anode dan mengalir melalui kawat eksternal Baterai nicad banyak digunakan untuk baterai penerang isi ulang. menuju katode, tempat terjadinya Reaksi sel selama pemakaian adalah sebagai berikut. reduksi. Perbedaan voltase atau potensial di antara dua elektrode 2NCiOd2(Hs)(+s)2+O2HH–2(Oaq()A)⎯+⎯2→e–Cd⎯(O⎯→H2)N2(is()O+H2e)2–(s)+2OH–(aq) (anode) sebanding dengan energi yang (katode) terbentuk. Reaksi sel keseluruhan: Zn(s) + 2MnO2(s) + 2. Sel Accumulator H O(A) → ZnOH (s) + Mn O (s) 2 2 23 Sel Volta komersial jenis lain yang dapat diisi ulang adalah sel timbel Voltase yang dihasilkan dari sel ini sama dengan 1,54 V. Voltase atau dikenal dengan accumulator (accu), terdiri atas timbel oksida sebagai bergantung pada unsur dan senyawa dalam reaksi. katode dan logam timbel berbentuk bunga karang sebagai anode. Kedua elektrode ini dicelupkan dsaellaammalaarcuctuandiHpa2SkOai4(1d0is%cha(rpgeerdh)aatidkaalnahGsaembabgaari Reaksi reduksi(katode): 7.6). Reaksi yang terjadi →2MnO2 + H2O + 2e– Mn2O3 + 2OH– berikut. PPbbO(s)2(s+)+H3HSO+(4a–q(a)+q)H⎯S⎯O→4–P(abqS)O+42(es)–+⎯H⎯→+(PabqS)+O24(es–)+2H2O(A) (anode) }Pasta MnO (katode) Potensial sel yang dihasilkan dari reaksi tersebut, yaitu sekitar 2 V. 2 (Katode) Batang grafit Untuk memperoleh potensial sel sebesar 6 V, diperlukan tiga buah sel Pasta KOH (elektrolit) Kaleng seng yang disusun secara seri. Berapa jumlah sel yang harus disusun seri untuk (anode) menghasilkan potensial sel 12 V? Reaksi oksidasi (anode): Jika accu telah dipakai, accu dapat diisi ulang menggunakan arus Zn + 2OH– → Zn(OH)2 + 2e– listrik searah. Selama proses isi ulang, reaksi dalam sel merupakan Sumber: Chemistry in Context, 1997 kebalikan dari reaksi pemakaian. Reaksinya adalah sebagai berikut: 2PbSO4(s)+2H2O(A) ⎯⎯→ Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) ddaipnakOSae2il,adamakanibpadrtionissyieasualiacscinuug,lkaecnkagiu,rrasanenjugeamlenlkaathriro.alOiitrnldeyhaalakhmaarreauncsacuditigtuea,rnautcricaudi emynaegnnagjnasdeyiraiHnngg2 baru. Reaksi Reduksi Oksidasi 133

Kegiatan Inkuiri Anode Katode Pada saat accu diisi ulang, manakah yang berperan sebagai katode dan anode? Diskusikan dengan teman Anda. Lempengan Pb dan PbO Elektrolit (H2SO4) 3. Merancang Sel Volta Sederhana Pada bab sebelumnya, Anda sudah belajar larutan elektrolit, yaitu Sumber: www.kampereerauto.nl larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Selain itu, dalam reaksi Gambar 7.6 redoks terjadi transfer elektron yang dapat menghasilkan energi listrik. Accumulator atau aki kendaraan Jika reaksi redoks dilakukan dalam larutan maka larutan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber arus listrik. Dapatkah Anda merancang sel Volta sederhana? Prinsip sel Volta adalah adanya elektrode sebagai tempat terjadinya reaksi reduksi (katode) dan oksidasi (anode), serta larutan sebagai media untuk menghantarkan arus listrik. Aktivitas Kimia 7.1 Kata Kunci Merancang Sel Volta Sederhana Baterai Tujuan • Elektrode Merancang sel Volta sederhana Elektrode Zn • Kereaktifan Alat Elektrode Cu 1. Gelas kimia Gelas kimia 2. Elektrode Zn Larutan H2SO4 10% 3. Elektrode Cu 4. Baterai 5. Lampu Bahan 1. H2SO4 10% 2. Air Langkah Kerja 1. Buatlah kelompok untuk melakukan penyelidikan ini. 2. Rancang sebuah sel Volta yang tersusun atas elektrode Zn dan Cu yang dicelupkan ke dalam larutan H2SO4 10%. 3. Amati apa yang terjadi. Pertanyaan 1. Pada percobaan yang Anda lakukan, tunjukkan: a. katode dan anode; b. biloks setiap unsur yang mengalami perubahan; c. reduktor dan oksidator; d. arah aliran elektron; e. bukti terbentuknya gas hidrogen. 2. Apa yang terjadi pada lampu? Dapatkah lampu menyala? 3. Apa yang terjadi pada kedua elektrode selama lampu menyala? 4. Apakah perbedaan antara sel Volta dengan percobaan uji larutan elektrolit pada bab sebelumnya? 5. Adakah perbedaan prinsip antara sel Volta hasil rancang-bangun oleh Anda dengan sel accumulator? Setelah Anda melakukan percobaan sel Volta berdasarkan hasil rancang-bangun sendiri, dapatkah Anda menjelaskan secara kimia terjadinya aliran listrik pada sel Volta? Mari kita bahas bersama. Ketika logam Zn dan Cu dic elupkan HHk22eSSOOda44.lamOmelmelhabrekunattrauenknaHZln2oSSgOOam44., keduanya bersaing untuk bereaksi dengan Zn lebih reaktif maka Zn bereaksi dengan Persamaan reaksinya: Zn(s) + H2SO4(aq) ⎯⎯→ ZnSO4(aq) + H2(g) 134 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

Bagaimana hubungannya dengan aliran listrik atau aliran elektron yang dapat menyalakan lampu? Jika persamaan reaksi tersebut diuraikan maka Anda akan mengetahui sumber elektron dan arah aliran elektron. Oleh karena reaksi tersebut adalah reaksi ion maka terjadi transfer elektron. Dalam hal ini, Zn melepaskan elektron membentuk Zn2+ (perhatikan Gambar 7.7). Persamaan reaksinya: Zn(s) ⎯⎯→ Zn2+(aq) + 2e– Sumber: Sougou Kagashi Elektron yang dihasilkan mengalir melalui rangkaian kawat menuju logam Gambar 7.7 Cu. Aliran elektron ini dapat menyalakan lampu. Mekanisme reaksi dan transfer elektron yang terjadi pada sel Pada elektrode Cu, elektron-elektron ditangkap oleh ion-ion H+ yang Volta terdapat dalam larutan membentuk H2. Persamaan reaksinya: 2H+(aq) + 2e– ⎯⎯→ H2(g) Dengan demikian, reaksi redoks yang sesungguhnya terjadi dalam sel Volta rancangan Anda, yaitu sebagai berikut. Zn(s) + 2H+(aq) ⎯⎯→ Zn2+(aq) + H2(g) ZnSO4(aq) + H2(g) Reaksi totalnya: Zn(s) + H2SO4(aq) ⎯⎯→ Tes Kompetensi Subbab C 4. Berapa perubahan bilangan oksidasi timbel (Pb) Kerjakanlah di dalam buku latihan. pada reaksi saat dipakai dan saat diisi ulang? 1. Reaksi lengkap dalam sel Leclanche adalah: 5. Berapa massa molekul relatif 1H02%SOji4k?aBdearlaapma mol MTZennn(2stO)uk+3(asn2) M+bilno2OkNs2H(sse3)t(i+aaqp)2a+NtoHHm42+,O(kae(qAm))u⎯d⎯i→anZtne2n+t(uakqa)n+ tHer2SdOap4adta5l0a0mglraarmutlaanruHta2SnO? 4 accu mana oksidator dan reduktor. 6. Gambarkan sel Volta sederhana yang tersusun atas 2. Tuliskan perubahan biloks yang terjadi pada reaksi salah satu sel Volta jenis isi ulang, kemudian elektrode Mg dan Cu yang dicelupkan ke dalam tentukan reduktor dan oksidatornya. larutan HCl. Kemudian tunjukkan manakah: 3. Baterai isi ulang mana yang lebih baik ditinjau dari aspek keamanan lingkungan? a. anode; b. katode ; c. arah aliran elektron. Rangkuman 1. Pengertian reaksi reduksi oksidasi (redoks) 5. Bilangan oksidasi adalah suatu bilangan yang mengalami perkembangan sebagai berikut. menyatakan valensi atom dalam suatu senyawa yang a. Pengikatan oksigen dan hidrogen dapat memiliki harga positif maupun negatif. b. Transfer elektron 6. Bilangan oksidasi unsur dalam senyawa ditentukan c. Perubahan bilangan oksidasi dengan suatu aturan. 2. Menurut konsep pengikatan oksigen/hidrogen, 7. Dalam reaksi redoks, zat yang dapat mengoksidasi zat oksidasi adalah pengikatan atom oksigen atau lain dinamakan oksidator dan zat yang dapat pelepasan atom hidrogen. Reduksi adalah proses mereduksi zat lain dinamakan reduktor. sebaliknya. 8. Reaksi redoks dapat dimanfaatkan sebagai sumber arus 3. Menurut konsep transfer elektron, oksidasi adalah listrik searah, seperti pada sel Volta atau dikenal pelepasan elektron dan reduksi adalah penerimaan dengan baterai dan accumulator (accu). elektron. 9. Sel Volta sederhana dapat dibangun dari dua buah 4. Menurut konsep perubahan bilangan oksidasi, elektrode yang dicelupkan ke dalam larutan elektrolit. oksidasi adalah kenaikan bilangan oksidasi dan reduksi adalah penurunan bilangan oksidasi. Reaksi Reduksi Oksidasi 135

Peta Konsep Sel Volta terdiri atas Elektrode Elektrolit tempat terjadinya Reaksi Redoks Reduktor sebagai terbagi atas sebagai Oksidator Anode Katode terjadi Zat yang mengalami Zat yang mengalami terjadi pada oksidasi reduksi pada MmeenlgeipkaastHO22/ mMeelenpgaiskkaatnHO2/2 Melepas e– Menangkap e– Biloks naik Biloks turun e– mengalir Arus Listrik Refleksi Pada bab ini, Andatelahmempelajariperkembangan Anda dapat memahami prinsip dasar dari selVolta, konsep reaksi reduksi oksidasi dan bagaimana seperti baterai dan accu yang dapat menghasilkan menetapkanbilanganoksidasiunsur, baikdalamsenyawa energi listrik. Prosesyangmelibatkanreaksiredokstidak sederhana maupun senyawa poliatom serta meng- hanyasampaidi situ.Peristiwa fotosintesis,pembakaran, hubungkannya dengan tata nama senyawa tersebut. dan metabolisme dalam sistem sel makhluk hidup terjadi Bagian manakah dari materi Bab 7 ini yang tidak Anda dengan melibatkan reaksi redoks. Apakah manfaat dari kuasai? Jika Anda merasa kesulitan, diskusikan dengan mempelajari materi reaksi redoks? Pengetahuan apakah teman atau guru Anda. yang Anda peroleh? 136 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

Evaluasi Kompetensi Bab 7 A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat. 1. Di antara reaksi berikut, yang bukan reaksi redoks 8. Bilangan oksidasi P dalam HPO42– adalah .... menurut konsep pengikatan oksigen adalah .... A. +2 D. +5 A. CO (g)+ O2 (g) ⎯⎯→ CO2(g) B. +3 E. +6 B. Cl2 (g)+ I2(g) ⎯⎯→ 2Cl (g)+ I2(g) C. 2H2 (g)+ O2 (g) ⎯⎯→ 2H2O(g) C. +4 D. 2SO2 (g)+ O2(g) ⎯⎯→ 2SO3(g) E. Zn (s)+ 2H2O(l) ⎯⎯→ Zn(OH)2(aq) + 2H2(g) 9. Senyawa dengan biloks Cl sama dengan biloks Cl dalam senyawa ICl3 adalah .... D. KCl A. ClF3 HClO5 2. Di antara reaksi berikut, yang merupakan reaksi redoks B. HClO E. menurut konsep transfer elektron adalah .... C. HClO3 A. H2O2(l) ⎯⎯→ H2O (l)+ O2(g) 10. Bilangan oksidasi klorin dalam senyawa natrium B. 2Na (s)+ I2(g) ⎯⎯→ 2NaI(s) C. 2H2 (g)+ O2(g) ⎯⎯→ 2H2O(g) hipoklorit, kalium klorit, dan kalium klorat berturut- D. 2SO2 (g)+ O2 (g) ⎯⎯→ 2SO3(g) E. N2 (g)+ 3H2(g) ⎯⎯→ 2NH3(g) turut adalah .... A. +3, +5, +7 D. –1, +3, +5 B. +1, +5, +7 E. –1, +1, +3 3. Dalam reaksi berikut, zat yang mengalami oksidasi C. +1, +3, +5 menurut konsep transfer elektron pada huruf yang 11. Bilangan oksidasi krom dan selenium dalam senyawa ditebali adalah .... K2Cr2O7 dan SeCl4 adalah .... A. CZnl2O(g)(s+)+2I2–H(aCq)l(⎯s)⎯→⎯⎯→2CZln–(Calq2)(+s)I+2(gH) 2O(l) A. +6 dan +4 D. +5 dan –4 B. B. +6 dan –4 E. +3 dan +6 C. BaCl2 (s)+ H2SO4(aq) ⎯⎯→ BaSO4 (s)+ 2HCl(aq) D. SO2(g) + H2O(l) ⎯⎯→ H2SO3(aq) C. +7 dan +4 E. CO2(g)+ 2H2O(l) ⎯⎯→ CH4 (aq)+ 2O2(g) 12. Bilangan oksidasi iodium dalam ion H4IO6– adalah .... A. –1 D. +5 4. Reaksi berikut yang termasuk reaksi oksidasi menurut B. +1 E. +7 konsep transfer elektron adalah .... A. Mg2+(aq) + SO42–(aq) ⎯⎯→ MgSO4(s) C. +3 B. NaCl (s)+ Ba(OH)2(aq) ⎯⎯→ BaCl2 (s)+ H2O (l) 13. Di antara ion berikut, unsur belerang yang memiliki + NaOH(aq) bilangan oksidasi terendah adalah .... SHOSO42–4– D. S2– C. CO (g)+ 1 O2 (g) ⎯⎯→ CO2(g) A. E. S2O32– 2 B. C. HSO3– D. Mg(s) ⎯⎯→ Mg2+(aq) + 2e– E. H2O(l) ⎯⎯→ H+(aq) + OH–(aq) 14. Pada reaksi 2CO (g)+ 2NO(g) ⎯⎯→ 2CO2(g) + N2 (g) Bilangan oksidasi N berubah dari .... 5. Dalam reaksi berikut: A. +2 ke 0 D. +3 ke +2 14CuO(s) + 4NH3(aq) ⎯⎯→ 2N2O4 (g)+ 6H2O (l)+ 14Cu(s) B. +2 ke +1 E. +4 ke 0 Senyawa yang berperan sebagai oksidator adalah .... C. +3 ke +1 A. CuO D. 6H2O 15. Berikut ini yang termasuk reaksi oksidasi berdasarkan B. NH3 E. O2 C. 2N2O4 kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi adalah .... A. 2HCrO4–(aq) ⎯⎯→ H2Cr2O7 (aq)+ H2O(l) B. Mg2+(aq) + SO42–(aq) ⎯⎯→ MgSO4(s) 6. Pernyaatan berikut yang tidak tepat adalah .... C. 2NaCl(s) + Ba(OH)2(aq) ⎯⎯→ BaCl2 (s)+ H2O(l) A. reduksi melibatkan penerimaan elektron 1 2 B. oksidasi melibatkan kenaikan biloks D. CO (g)+ O2(g) ⎯⎯→ CO2(g) C. reduktor adalah zat yang menyebabkan zat lain E. TiCl4(g) + 2H2O(l) ⎯⎯→ TiO2 (s)+ 4HCl (aq) teroksidasi 16. Reaksi berikut yang merupakan reaksi redoks adalah .... D. dalam reaksi redoks, oksidasi tidak terjadi tanpa A. MnCO3 (s) ⎯⎯→ MnO(s) + CO2(g) reduksi B. Cl2 (g)+ 2I–(aq) ⎯⎯→ 2Cl (aq) + I2(g) E. oksidator adalah zat yang tereduksi C. BaCl2 (s)+ H2SO4 (aq) ⎯⎯→ BaSO4(s)+ 2HCl(g) 7. Bilangan oksidasi S dalam senyawa Na2S2O3 adalah .... D. SZOnO2((gs))++H2H2O+((l)aq⎯)⎯→⎯⎯→H2ZSnO23+((aaqq)) + H2O(l) A. +2 D. –3 E. B. +3 E. –2 17. Pada reaksi Al(s) ⎯⎯→ Al3+(aq) + 3e–, pernyataan C. +4 yang benar adalah .... Reaksi Reduksi Oksidasi 137

A. aluminium melepaskan elektron dari intinya 23. Di antara zat berikut yangtidak dapat dioksidasi adalah .... B. aluminium direduksi menjadi Al3+ D. S2– C. reaksi akan berlangsung hanya jika ada zat lain A. SO2 E. S2O32– B. SO32– yang menerima elektron C. H2SO4 D. aluminium berperan sebagai oksidator E. bilangan oksidasi ion aluminium adalah 0 24. Nama yang tepat untuk senyawa FeSO4 adalah .... A. besi sulfat D. besi(II) sulfat 18. Reaksi yang merupakan reaksi swaredoks atau reaksi B. fero sulfat E. besi(III) sulfat disproporsionasi adalah .... C. feri sulfat A. CaCO3(s)+ 2H+(aq) ⎯⎯→ Ca2+(aq)+ H2O(l)+ B. Cl2(g) + 2OH–(aq) ⎯⎯→ ClC–(Oaq2)(+g) ClO–(aq)+ 25. Ebtanas 2000: H2O(l) Nama kimia dari senyawa As2O3 adalah .... C. C2Cur(OH422O–()a4q2)++(a2qH) ++(a4qN)H⎯3⎯(→aqH) ⎯2O⎯→(l)C+uC(Nr2OH732)–4(2a+q) A. arsen dioksida D. diarsen trioksida D. B. arsen(II) oksida E. arsen(III) oksida C. diarsen oksida (aq)+ 4H2O(l) 26. Nama kimia untuk senyawa Cu2O adalah .... E. Ca(s) + 2H2O(l) ⎯⎯→ Ca2+ (aq)+ H2(g) + A. tembaga oksida D. tembaga(II) oksida 2OH–(aq) B. kupro oksida E. tembaga monoksida C. tembaga(I) oksida 19. Pada reaksi berikut: 27. Reaksi yang terjadi pada proses berikut adalah reaksi 2 K M n O 4 ( a q ) + 1 6 H C l ( a q ) ⎯⎯→ 5 C l 2 ( g ) + 2MnCl2(s)+ 2KCl(s)+ 8H2O (l) redoks, kecuali .... Hasil reduksinya adalah .... A. fotosintesis D. baterai A. Cl2 D. KCl B. metabolisme E. penguapan air B. MnCl2 E. HCl C. H2O C. pembakaran 20. Pada persamaan reaksi redoks berikut: Perhatikan reaksi berikut untuk menjawab soal no. 28 dan 29. 2KMnO4(aq) + 10KI(aq) + 8H2SO4(aq) ⎯⎯→ Reaksi pada sel Volta jenis seng-karbon: 2MnSO4(aq) + 5I2(g) + 6K2SO4(aq) + 8H2O(A) Bilangan oksidasi Mn berubah dari .... Zn(s) + 2MnO2(s) + 2NH4Cl(aq) ⎯⎯→ ZnCl2(aq) + Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O(A) A. +14 → +8 D. +7 → +2 B. +7 → +4 E. –1 → +2 28. Zat yang berperan sebagai oksidator adalah .... C. –2 → +2 A. Zn D. NH4Cl B. MnO2 E. Mn2O3 21. Dalam reaksi antara asam sulfat pekat panas dan kalium C. ZnCl2 iodida: 29. Logam seng berperan sebagai .... 8I– (aq)+ H2SO4 (aq)+ 8H+(aq) ⎯⎯→ 4I2(g) + H2S(g) + 4H2O(l) A. oksidator D. anode Pernyataan yang benar adalah .... B. elektrolit E. penerima elektron A. I– direduksi D. H+ dioksidasi C. sirkuit elektron B. H+ direduksi E. H2SO4 pengoksidasi 30. Jika dalam sel Volta terdapat elektrode logam seng dan C. H2S pereduksi tembaga dalam larutan H2SO4, yang berperan sebagai 22. Zat berikut mengandung belerang. Di antara zat itu oksidator adalah .... D. H+ yang tidak dapat direduksi adalah .... A. Zn A. SO2 D. S2– B. Cu E. H2O B. SO32– E. S2O32– C. SO42– C. H2SO4 B. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar. direduksi menjadi etana, C2H6. Tunjukkan bahwa reaksi ini sejalan dengan perubahan bilangan oksidasi. 1. Apa keterbatasan konsep redoks berdasarkan pengikatan oksigen dibandingkan dengan serah terima 4. Tentukan manakah reaksi yang merupakan reaksi elektron? redoks dan identifikasi reduktor dan oksidatornya. a. CH4(g) + 2O2(g) ⎯⎯→ CO2(g) + 2H2O(l) 2. Tentukan bilangan oksidasi semua atom pada setiap b. O3(g) + NO(g) ⎯⎯→ O2(g) + NO2(g) senyawa berikut: KMnO4, NiO2, K4Fe(CN)6, dan c. HCl(g) + NH3(g) ⎯⎯→ NH4Cl(s) (NH4)2HPO4 d. 2H2O2(A) ⎯⎯→ 2H2O(A) + O2(g) 3. Pakar organik membahas reduksi dalam bentuk 5. Jelaskan bagaimana operasi sel accu. Tuliskan persamaan penambahan atom hidrogen. Misalnya, etilen, C2H4 reaksi sel ketika accu digunakan dan ketikaaccu diisi ulang. 138 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

Bab 8 Sumber: Sougou Kagashi, and Heinemann Advanced Science: Chemistry, 2000 Komponen utama dari minyak bumi adalah hidrokarbon. Hidrokarbon Hasil yang harus Anda capai: memahami sifat-sifat senyawa organik atas dasar gugus fungsi dan senyawa makromolekul. Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu: • mendeskripsikan kekhasan atom karbon dalam membentuk senyawa hidrokarbon. • menggolongkan senyawa hidrokarbon berdasarkan strukturnya dan hubungannya dengan sifat senyawa. Salah satu rumpun senyawa yang melimpah di alam adalah senyawa A. Karakteristik Atom karbon. Senyawa ini tersusun atas atom karbon dan atom-atom lain yang Karbon terikat pada atom karbon, seperti hidrogen, oksigen, nitrogen, dan atom karbon itu sendiri. Salah satu senyawa karbon paling sederhana adalah B. Identifikasi dan hidrokarbon. Hidrokarbon banyak digunakan sebagai komponen utama Klasifikasi minyak bumi dan gas alam. Hidrokarbon Apakah kekhasan dari atom karbon? Bagaimanakah atom karbon C. Hidrokarbon membentuk senyawa hidrokarbon? Bagaimanakah menggolongkan Alifatik Jenuh senyawa hidrokarbon? Anda dapat memahaminya jika Anda pelajari bab ini dengan baik. D. Hidrokarbon Alifatik Tidak Jenuh 139

Tes Kompetensi Awal 1. Tuliskan yang Anda ketahui tentang sifat-sifat atom karbon. 2. Apakah yang Anda ketahui tentang keistimewaan dari atom karbon? 3. Bagaimanakah atom karbon berikatan dengan logam dan bukan logam? 4. Tuliskan beberapa contoh senyawa organik yang Anda ketahui. A. Karakteristik Atom Karbon Sejauh ini, Anda telah mengenal sedikit tentang atom karbon, yaitu atom karbon memiliki insootmoopr1a2Cto,m13C6,ddeannga1n4Ck.oDnfaiglaumrassiisetleemktrpoenrio6Cdi:k2, 4. Di alam terdapat sebagai atom karbon berada dalam golongan IVA dan periode 2. Atom karbon berikatan kovalen dengan atom bukan logam dengan valensi 4. Sesungguhnya, masih banyak sifat-sifat atom karbon yang perlu Anda ketahui. 1. Kekhasan Atom Karbon Atom karbon memiliki empat elektron valensi dengan rumus Lewis • yang ditunjukkan di samping. Keempat elektron valensi tersebut dapat •C • membentuk empat ikatan kovalen melalui penggunaan bersama pasangan • elektron dengan atom-atom lain. Atom karbon dapat berikatan kovalen Rumus Lewis untuk atom karbon tunggal dengan empat atom hidrogen membentuk molekul metana (CH4). Rumus Lewisnya: Catatan Note HH Lewis menyatakan bahwa unsur- CH H C H atau H C H unsur selain gas mulia dapat mencapai kestabilan dengan cara HH bersenyawa dengan unsur lain atau unsur yang sama agar konfigurasi Selain dapat berikatan dengan atom-atom lain, atom karbon dapat elektron dari setiap atom juga berikatan kovalen dengan atom karbon lain, baik ikatan kovalen menyerupai konfigurasi elektron gas tunggal maupun rangkap dua dan tiga, seperti pada etana, etena dan mulia. etuna (lihat pelajaran Tata Nama Senyawa Organik). Lewis states that elements except noble gases can reach stability by HH HH reacting with other elements, so the electron configuration have a similar HCC H CC HC C H noble gases configuration. HH HH etana etena etuna Kecenderungan atom karbon dapat berikatan dengan atom karbon lain memungkinkan terbentuknya senyawa karbon dengan berbagai struktur (membentuk rantai panjang atau siklik). Hal inilah yang menjadi ciri khas atom karbon. CH + (-CH ) ⎯⎯→ H2 H2 4 3n C C H2C CH 2 H2C CH 2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 atau H2C C CH 2 H2C C CCCCCC H2 H2 dmdiaganaknaJsitekaitakeoraslueanhtsuntgeyauratbgoehumnisnt–hugCikgdaHreott3geaemrnnbaaepkn(aaCtduaHakk3ma–sneeCnttHayenar3ab)w.e(anJCitkkHuaak4r)abptodroniomgpabanhentriiadanr(ooCtlgaeHehi na3–tgpaCuaugHdusa2si–ke–CltCiaHkHn.3a)3 140 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

Contoh 8.1 Penulisan Struktur Hidrokarbon Kata Kunci Tuliskan struktur senyawa hidrokarbon berikut. a. Pentana • Karbon kuartener b. Siklopentana • Karbon primer • Karbon sekunder Jawab • Karbon tersier a. C5H12: HH HH H H CC CCCH HH HH H b. C5H10: atau H2 C H2C C H2 H2C C H2 2. Atom C Primer,Sekunder,Tersier,dan Kuartener HH H CC H Berdasarkan kemampuan atom karbon yang dapat berikatan dengan atom karbon lain, muncul istilah atom karbon primer, sekunder, tersier, HH dan kuartener. Istilah ini didasarkan pada jumlah atom karbon yang terikat pada atom karbon tertentu. Masing-masing atom karbon mengikat satu atom karbon Atom karbon primer (dilambangkan dengan 10) adalah atom-atom karbon yang mengikat satu atom karbon tetangga. tetangga Contoh: HH H H CCCH Dalam molekul et ana (C Hte3t–anCgHga3.) masing-masing atom karbon mengikat satu atom karbon Oleh karena itu, dalam molekul HH H etana terdapat dua atom C primer. Atom karbon yang dilingkari, atom karbon sekunder Atom karbon sekunder (dilambangkan dengan 20) adalah atom-atom karbon yang mengikat dua atom karbon tetangga. HHH HC H Contoh: H CCCH Dalam molekul pdruoapaantoam(CkHar3b–oCnHt2e–tCanHg3g)a.atOomlehkakrabreonnapiatdua, posisi HH H kedua mengikat dalam Atom karbon yang dilingkari, molekul propana terdapat satu atom C sekunder. atom karbon tersier Atom karbon tersier (dilambangkan dengan 30) adalah atom-atom karbon yang mengikat tiga atom karbon tetangga. Contoh: CH3 Dalam molekul isobutana (kCaHrb3o–nCHte–taCnHgg3)a.aOtolmehkkaarbreonna pada posisi kedua mengikat tiga atom itu, dalam molekul isobutana terdapat satu atom C tersier. Hidrokarbon 141